綠能產業

風力機葉片設計能有效擷取風能以提供最大的能量產生，然而製造成本及後勤因素需求往往要求風力機葉片能更為輕便與成本降低。但葉片這種高應力結構組件在其使用壽命期間受到可變和隨機動態環境負荷，這些因素可能導致災難性故障。如無有效機制作為防範，將勢必帶給週遭民眾或風機使用者相當多問題產生。風力機葉片測試即能在葉片出廠前檢視葉片於設計與製造過程中，產品是否有符合假設性要求，且能在預期內瞭解葉片可承受多大之極限強度及使用壽命推估，進而防止風力機葉片發生非預期性損壞，造成不可逆之人員傷害，也可掌控風機運維期間，葉片零組件保養或更換之時機，降低營運上的成本支出。

地熱能是替代煤，石油或天然氣等化石燃料的再生能源中，唯一實際具有基載能力的選項。然而，具有專案建置及系統整合經驗的公司為數不多。全球領先地熱能的供應商Ormat Technologies Inc.是唯一一家地熱及再生能源發電高度垂直整合的公司。從Ormat Technologies近期的發展軌跡可看出，該公司正積極朝向更多元化的能源產品及服務之投資組合發展。

本文介紹國外離岸風力機零組件標竿廠商，其在製造組件過程中，所導入的智慧化、自動化設備或是製程技術的優化。包括丹麥塔架商–WELCON、日本變壓器大廠HITACHI ABB以及與日本配電盤業者三菱電機。

雖日本離岸風電的發展較臺灣緩慢，但其相關規範的制定與研擬卻甚早展開規劃。自2018年11月通過「再生能源海域利用法」後，成立「港口離岸風力發電設施審核委員會」，並根據《電力事業法》、《港口法》和《再生能源海域利用法》研擬離岸風場的相關規範。該委員會分別於2018年與2019年陸續發表設計、安裝和運維的相關標準和參考說明。由於離岸風場設施的維護主要分為風力發電機組與電廠支援設施(BoP)，因此風力發電機組部分則沿用原《電力事業法》中陸上風電設施的運維規範，並建議業者參考電業法中的「定期安全管理檢查制度」。而電廠支援設施則沿用《港口法》中關於港口設施的維護管理規範，並建議業者參考港口法中的「維護管理計劃」。

全球離岸風力機市場在通膨和供應鏈問題的影響下面臨前所未有的挑戰，尤其是歐美的主要風力機製造商如SGRE和Vestas。儘管SGRE在品質問題和財務赤字的雙重壓力下仍保持市場領先地位，Vestas則在2023年實現了顯著的成長，特別是在亞太市場。與此同時，GE的市場表現略顯疲軟，尤其在北美市場訂單量下滑。中國風力機製造商則乘勢崛起，加速推出新型離岸風力機，展現出強烈的國際競爭力。在經歷通膨導致的成本上升及市場變動後，歐美製造商需調整策略以強化其市場地位。

綜觀全球主要國家再生金屬政策，多以永續金屬資源為概念，積極佈局金屬循環再生技術，並規範下游應用產品使用再生料源比例，以市場需求量與工業循環綠色環保績效而言，再生鋁優於其他再生非鐵金屬。隨著全球鋁及鋁合金產量逐年遞增下，回收鋁料需求量將逐步成長，未來將形成使用循環鋁料以降低原生鋁料用量之趨勢，以下將依序自全球先進國家循環政策、全球市場發展概況、國內外標竿大廠發展概況分述說明。

2009年第一座浮動式風力發電機組Hywind Demo安裝測試以來，產業持續進行浮動式風力發電技術的研究和示範計畫的推動。2017年10月，30MW的Hywind Scotland 風場併網發電，帶動產業從單機測試往規模化風場開發。2019年底，全球浮動式機組累積安裝容量達81.45MW，依據目前產業具體推出的開發計畫，推估2022年時累積容量將可達376.5MW。前瞻2030年，4C Offshore評估全球浮動式機組安裝總量將可達6.9至13.7GW，挪威、法國、南韓和美國有機會成為主要發展國家。浮動式技術有助於開發深海域風能，但產業發展的推力仍需要政府政策、稅賦與電價補貼的支持，方能提供產業發展誘因，進行浮動式風力發電技術的可行性驗證，提供離岸風電開發的另一個選項。

儲能系統因具備提昇再生能源尖峰供電能與低備轉容等多元效，於全球能源轉型的發展下因而帶動相關應用成長。本篇評析將從全球能源轉型背景切入，帶出儲能的發展與成長，並針對再生能源應用下儲能可帶來的效益與商機進一步說明。

COP26格拉斯哥氣候協定的內容包括維持將全球升溫限制在1.5°C的目標、向違反減排承諾的政府問責、2030年較2010年減少碳排45%、2050需達淨零排放等。歐盟及美國各州陸續宣布擴大離岸風電設置目標，並強化基礎設施興建、落實在地生產製造及技術創新，以降低碳排放。因應COP26協定，國際風力機系統大廠也訂定2030-2050年淨零排放目標，採模組化、輕量化設計以減少材料採購和運輸需求，並鼓勵中上游供應商共同承諾實現淨零排放，包括鋼鐵原料的脫碳、葉片循環回收再利用等。為達到淨零排放目標，供應鏈業者需採用新設備和新技術加以應對。

碳捕捉是將二氧化碳從空氣或工業排放源中捕捉或分離的技術。受到近幾年全球淨零排放發展的影響，碳捕捉技術受到產業高度重視，視為有效移除大氣中二氧化碳的關鍵之一。碳捕捉可以分為燃燒前碳捕捉、燃燒後碳捕捉和富氧燃燒。目前產業發展以燃燒後碳捕捉為主，關鍵技術包含化學吸收、物理吸收、物理吸附、薄膜分離法和低溫分離法。其中物理吸附方法較適用於中低度二氧化碳排放源，有機會提供給多數的低濃度排放源企業使用。金屬有機框架材料(Metal Organic Frameworks, MOFs)屬於物理吸附技術的一種。該材料是由金屬離子或金屬簇(Metal ions or clusters)作為節點，通過和有機配體(Organic Linker)之間形成的配位鍵組成穩定有序的多孔洞材料。其材料特性有高比表面積、孔隙可調節性、組合多樣性和可設計性和穩定性與耐用性，成為碳捕捉應用的關鍵材料。全球已有加拿大Svante、美國Mosaic Materials、英國Nuada和瑞士UniSieve等業者將MOFs材料導入產業實際應用，進行工業排放源或直接碳捕捉應用。金屬有機框架是碳捕捉產業的重要原料，但成本仍為關鍵瓶頸；金屬離子和有機配體的選用、合成製程的優化都存在降低成本的機會，吸附與脫附的技術與設備亦牽涉能耗和效率的關鍵議題，進而影響商業化的速度。全球運用金屬有機框架技術的業者多處於驗證階段，仍存在產業創新與發展的機會。