綠能產業

日本已訂定離岸風電至2030年達10 GW、2040年達30-45 GW的裝置目標，而為了同步帶動相關產業發展，日本風能協會亦提出至2040年離岸風電國內採購比例達60%的產業發展目標。為持續推動日本國內離岸風場開發，該國持續公告新增及調整具離岸風電發展潛能之海域，並陸續展開各場域之競標作業。同時，基於去年底完成的第一次離岸風場招標結果，日本政府調整了招標評分制度，希望能鼓勵更多開發商參與並加速基礎建設發展。除了針對政策的探討外，本文亦觀測該國離岸風電產業現況並歸納發展趨勢，包含浮動式水下基礎及供應鏈的發展、國際風力機大廠的動向、以及船舶減碳與風力機安裝船的投資布局等，可了解日本在2022年於離岸風電產業的發展動態以及對未來的布局方向。

中國上海國際風能展覽(CWEE 2012)為中國主要的風力發電產業展覽會之一，過去幾年皆吸引多國業者進駐展覽，對於業者交流媒合與商機拓展是最佳的媒介之一。2011年第五屆中國上海國際風能展覽會吸引了來自20多個國家和地區的350多家廠商參與。CWEE2012中所參展的主要廠商，重點皆放在離岸風力發電，主要業者也紛紛提出大容量風力機組的展示，如華銳風電、現代風電、新疆金風、Repower、國電聯合動力等業者。事實上，其它國家主要業者如Vestas、Siemens、三菱重工等也都提出大容量風力機組的開發計畫，可預期未來商業化機種的趨勢將以離岸應用與大功率風力機為主。

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。

離岸風電海上變電站用於匯集離岸風場所產生的電能並將其升壓，將電能以高電壓低電流方式傳輸電能，而由於高電壓低電流輸電方式可以減少輸電過程中電流通過電線發熱而產生的能損，在風場容量漸大及離岸距離漸遠的趨勢下，能降低傳輸損耗的海上變電站，其重要性越來越高。本文將針對海上變電站主要電力設備變壓器、氣體絕緣開關設備以及直流系統所需的轉換器進行探討，並剖析這些設備應用於海上變電站的技術發展趨勢，以作為後續有意投入海上變電站電力設施廠商之參考。

2022年全球疫情雖已緩解，離岸風力發電仍受通膨、原物料價格上漲、運費成本增加等不利因素影響，加上中國大陸於2021年取消中央補貼政策，全球離岸風電新增容量僅達8.2GW(8,177MW，其中66.4MW為浮動式)，較2021年大幅衰退58.2%。2022年全球前五大離岸風電新增容量供應商，分別為SGRE(32.4%)、明陽智能(13%)、中國海裝(12.7%)、Vestas(11%)及遠景能源(10.2%)。2023年全球供應鏈短缺情況將逐步獲得緩解，另我國海能風場已於今年1月31日完工商轉，大彰化東南及西南、允能及彰芳一期風場將陸續於今年底前完成建置，加上中國大陸、歐洲市場帶動下，預計2023年全球離岸風電預計新增容量將可達18GW，為2022年的2.2倍。

2020年第一季受到新冠肺炎COVID-19(武漢肺炎)影響，全球離岸風電製造業持續出現工期延遲的現象，廠商面臨自身財務融資能力、政府風電能源政策(含電價收購) 、勞力暨原料供應三重壓力。第二季各國政府已放寬限制措施，大多數工廠已逐步復工。此時各國開始規範安全社交距離，導致可上線生產的勞工有限，同時也對海事工程安裝、維運人員及物品自由移動造成影響。各國政府為應對COVID-19疫情而施行人流、物流的管控措施，對需要進口離岸風電零組件的國家帶來了不確定性，更直接影響當地能源的供應，故建立自主離岸風電產業鏈已成為美國、亞洲各國的主要政策。疫情改變經濟全球化的既有格局，國際大廠也開始順應此趨勢，積極布局產業鏈的區域化發展，透過與當地業者結盟合作、獨資設廠等方式深化在地關係。

碳捕獲、利用與封存技術（Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS）是為了解決來自於使用工業產品生產或是化石燃料轉換能源過程中，所產生的二氧化碳排放問題。CCUS是透過各種不同捕獲技術，分別在各二氧化碳排放源捕獲二氧化碳，之後透過高壓進行壓縮，轉換為液態，再透過管線、船舶等方式運輸，繼而進行再利用或封存等處置。未來二十年化石燃料仍可能是主要電力來源，國內推動的淨零轉型其實就是減碳，因此CO2的捕獲及處理是關鍵。國內碳捕獲具備示範工廠的研發量能、CO2封存則因民眾疑慮仍待宣導與溝通，因此CO2再利用值得積極推動。

水下無人載具(Unmanned Underwater Vehicles，UUV)主要可分為兩大分類: ROV遙控水下載具(Remotely Operated underwater Vehicle，ROV)和AUV自主水下載具(Autonomous Underwater Vehicles，AUV)。全球市場預估到2028年可達35億美金，CAGR 7.70%。目前主要被應用的領域在石油天然氣、離岸風電、國防、科學研究。台灣UUV市場規模小、投入的廠商數不多，目前台灣UUV應用以離岸風電、國防為主。但是台灣擁有基礎技術實力、海洋研究資源及航運造船業，透過發揮既有優勢與國際合作以提升台灣在UUV技術的競爭力及應用價值，未來可將其應用在海洋相關科學研究。

分析總安裝成本比例，相較於陸域風力機佔總安裝成本約7成，離岸風力機僅佔3成，而水下基礎和安裝則各佔2成之重，原因在於水下基礎的設計較為複雜、海上施工的挑戰性高以及水下佈線的成本昂貴。本文聚焦離岸風力機水下基礎結構以及電力基礎設施，探討相關產品的關鍵發展脈絡。水下基礎透過創新材料或提升安裝技術、安裝工法等方式不斷開發，歐洲國家更提出創新計劃以激發離岸風電在技術上突破的可能性。而電力基礎設施的提升，除了本文提及HVDC電壓傳輸標準、66kV陣列電纜安裝趨勢、變電站的精簡設計，電纜設備在材料與系統整合的創新亦是技術發展中重要的一環。

本文首先簡介全球離岸風力機運維概況，接著說明James Fisher服務範疇、運維實績及在臺現況，最後說明面臨挑戰及機會。離岸風場的運轉維護多由風力機系統商、開發商以及第三方運維商(independent service providers, ISPs)提供服務。英商JamesFisher Marine Services屬於第三方運維商，過去透過不斷購併提升企業競爭力，例如收購Rotos 360提高葉片檢測和維修能力，及收購EDS Energy Group使其在高壓工程及電纜故障維修等服務方面更具競爭力。然而未來風力機運維市場將朝向由開發商執行自主運維為趨勢，為第三方運維業者帶來挑戰。未來若能透過為資產結構分散的離岸風電場，提供不同品牌或多機型之風力機整合性服務，將有助提升其在離岸風場運維市場之優勢。惟目前風力機核心技術掌握在風力機系統商手中，將可能造成運維阻礙。