綠能產業

為配合經濟部能源局規劃在2025年前建置520MW風力發電機組之能源政策，國內產官學界莫不投入眾多資源，希望結合國內既有或發展中之產業，共同開拓新的產業供應鏈，促進國內經濟發展。然離岸風場開發，從風力發電機組設計、製造到現場安裝所面對之環境較一般工程更加嚴峻，工程技術之困難度更高，為求工程品質與精密度符合國際規定之安全與營運需求，必須具備一套完整之工程技術流程，以利所有參與人員，包括上游之現場調查到下游之製造安裝，皆有所依循。然綜觀國內，目前並無任何離岸風電工程之實際案例可依循，僅有2015年完成之三座離岸海氣象觀測塔之實績可供參考。因此，本文乃蒐集國外既有相關工程之設計與施工技術案例，並參考國內既有之颱風、地震等相關研究或設計等資料，作初步探討，以了解目前相關工程技術之發展趨勢，讓更多有意願參與本項工作之業者參考。

2017 年全球離岸風力機市場新增容量為4,333MW，較 2016 年大幅成長 95.3%。2017 年全球離岸風力機新增容量前五大供應商占比分別為 Siemens Gamesa(34.6%,若含Adwen則達42.7%)、MHI Vestas(19.4%)、上海電氣(13.6%)、Senvion(10.2%)及金風科技(4.9%)。為降低離岸風電設置成本，2018年歐洲各大風力機系統商皆積極發展8-10MW，除了GE公開揭露其12MW產品，Siemens Gamesa今年5月在西班牙亦進行10MW產品測試。由全球前五大離岸風力機供應商技術發展動態分析得知，短期2-3年內7-8MW產品將取代5-6MW成為歐洲市場主流，中長期則朝10MW以上機組發展。未來10MW以上等級之次世代離岸風力機零件大量模組化、浮動式平台取代固定式水下基礎、大數據預知運維診斷系統等將成為發展重點。

碳捕捉、利用與封存（CCUS）技術被視為高碳排產業邁向淨零的重要解方，但其高昂的成本，使商業模式成為能否永續的關鍵。本文以商業模式畫布(Business Model Canvas)為分析架構，選取三家國際代表性業者進行研究：SLB Capturi依託母公司全球通路推動大型工業專案；Svante以模組化設計與固態吸附材創新切入市場；Climeworks則結合 DAC技術與碳權銷售創新營運。三者雖路徑不同，皆面臨高成本與政策依賴的挑戰。對台灣而言，未來除技術突破外，更需結合政策支持、資金投入與可信任的碳移除產品，方能推動產業規模化並吸引投資。

2023年全球離岸風電新增容量達12GW，較2022年大幅成長47.1%，顯見產業發展仍具韌性。2023年前三大新增容量安裝國則分別為中國大陸(59.7%)、荷蘭(16%)、及我國(8.5%)。2023年全球前五大離岸風電新增容量供應商，分別為SGRE(27.4%)、明陽智能(24.5%)、Vestas(11.6%)、遠景能源(9.5%)及電氣風電(9.3%)。2023年全球離岸風電發展面臨高成本、供應鏈短缺等阻力，但扣除取消及招標失敗的案場，最終投資決定項目容量仍高達14GW，全球市場前景仍看好。2024年雖仍受到景氣不佳影響，但在歐洲、中國大陸市場帶動下，預估全球離岸風電新增容量將高達18GW。

我國目前僅有一座海洋示範風場進入運維階段，不過運維工作需在建設前3年開始籌備，因此運維基地的選擇與建置須及早啟動。除部分開發商選擇向港務公司簽訂長期土地租賃合約並建設運維中心外，中央政府、地方政府及港務公司均已展開全面性的離岸風場運維基地建設計畫。其中，已進入運維階段的海洋示範風場，承租港務公司在臺中港運維碼頭的倉儲和辦公空間；沃旭能源與丹麥哥本哈根基礎建設基金(CIP)亦分別在臺中港以及彰化各自建立自己的運維基地；允能風場則向港務公司租用嘉義布袋港運維碼頭。同時，彰化縣在經濟部前瞻基礎建設計畫的補助下，將彰化漁港南側規劃為「彰濱離岸風電運維基地」。

為了確保風力機發電效率及運轉安全，風力機內搭載變槳旋角系統，透過改變葉片傾角來達到風力機安全、穩定以及高效的運作。在低風速時變槳旋角系統將改變葉片面對風向的角度使其能獲取最大的風能，來達到額定的發電功率；而在風速過大時則將葉片傾角調整至與風向平行的角度，使風力機葉片不再受到風向的驅動，順利且安全的停機。本文將針對風力機變槳旋角系統進行探討，並剖析變槳旋角系統的發展現況，以作為有意投入風力機變槳旋角系統之業者參考。

全球具備海洋風資源國家陸續推出離岸風場開發計畫，推動全球產業向上發展。

為擴大日本離岸風電的發展，在整體離岸風電政策的部份，該國政府宣布2030年達10 GW、2040年達30-45 GW的裝置目標，同時新增及調整了部分具離岸風電發展潛能之海域，積極規劃離岸風能的發展。而在產業發展的部分，日本風能協會則提出了至2040年離岸風電國內採購比例達60%的目標，而政府也因應COVID-19(武漢肺炎)疫情推動供應鏈補助計畫，皆帶動了在地產業的成形。除了針對政策的探討外，本文亦將該國離岸風電產業細分為水下基礎、風力機及其零組件、船舶製造與服務等三大類進行探討，以了解日本在2021年於離岸風電產業的發展動態以及對未來的布局方向。

配電盤主要作為機艙內的斷路器或保險絲，以保護風力機內之電氣設備，通常使用氣體絕緣之設計。配電盤製造標竿廠商日本三菱電機開發出AI診斷技術，不僅減少設備停機、提高產線生產效率、分析數據資訊可視化，還能精確估算預期生產效率變化，據此調整既有生產線計畫。

自1991年丹麥成功的在白令海峽Vindeby商轉了第一座離岸風電場後，這類綠色永續能源的投資及工程便在全球如火如荼的展開。2017年rsted A/S (formerly DONG Energy)與德國政府簽約打造世界第一座無補償(subsidy-free)的離岸風電場，證明了離岸風電的成本可與火力、核電及天然氣等傳統能源直接競爭，成為任何國家能源政策的重要選項。台灣海峽有著世界級的風場，政府訂下了2025年離岸風力發電量5.5 GW的目標，相關的投資及工程也已同步進行。然而相較於陸上的風機設備，海中的結構物面臨了更嚴峻的腐蝕與防護問題。也因此海上防蝕新技術的開發運用、檢測及監測設備的普及落實、數據分析及系統最優化等結構完整性管理，對一座離岸風電場的成敗將是關鍵。