綠能產業

2020年底全球離岸風電併網容量已達34.3GW，前瞻未來十年許多國家的發展政策環境仍有利於離岸風電產業，預估至2030年全球離岸風電累積開發量將可達256.4GW，年複合成長率達22.3%。數量可觀的開發量帶給運維產業長期發展環境，吸引業者與創新技術的投入。考量經營效益，風場業主將提高自主運維比例。產業技術則往無人載具、自動爬行機器人和數位技術為主，以達到運維成本降低的目標。2035年我國離岸風場開發目標將提升至20.7GW，足夠的市場規模將有助於培育在地供應鏈，除可以透過國際合作達成技術落地外，開發數位化及無人化設備之運維創新解決方案將是我國業者提升全球運維產業影響力的機會。

目前美國僅只有兩個小型示範項目，包括羅德島州30MW(GE 6MWx5)及維吉尼亞州12MW(SGRE 6MWx2)。今(2021)年1月27日，美國總統拜登簽署行政命令對抗氣候變遷，2030年增加2倍離岸風電量設置目標，藉以帶動經濟復甦。美國潔淨能源協會預估2030年美國離岸風電累計設置容量目標為30GW，將帶動570億美元的總投資額及創造8.3萬個工作機會。我國在離岸風電能源及產業鏈推動已陸續累積相關經驗與實績，業者可鏈結既有國際合作夥伴如沃旭能源、CIP、NPI、SGRE、Vestas、GE、Welcon等，針對各州政府的產業鏈缺口洽談合作，模式包括輸出臺灣離岸風電零組件產品、整廠建置能力、人員技術能量等，攜手進軍美國市場。政府也可透過專案計畫推動，邀請各州政府及國際合作夥伴舉辦臺美離岸風電產業供應鏈交流會，促進雙方商機媒合及落地合作。

全球風力發電併網容量已達756.1GW，安裝機組數超過40.2萬座。數量龐大的裝置量帶動效率型運維技術的需求成長，成為風電運維產業技術的發展方向。風力機葉片檢測已由無人機取代傳統人力目視或懸掛方式進行檢查，提供安全且快速的葉片健康狀態評估服務。2020年無人機葉片巡檢市場規模約為430億美元，2027年預估將可達973億美元，年複合成長率為12.4%，提供產業發展機會。我國海洋風場於2020年首次進行無人機葉片巡檢，由韓國新創公司Nearthlab公司執行。該公司於2015年5月成立，已檢測韓國境內50%左右之風力機組，並於2020年成為SGRE之北美市場服務供應商之一。其發展歷程與策略可供我國產業參考。

理論上，風力機輸出之電能與葉輪(rotor)直徑平方成正比，故風力機額定容量的提升通常也伴隨著葉片長度的增長，以產生足夠的電能。以全球離岸風力機大廠的發展趨勢來看，目前新型風力機的輸出功率介於13-15 MW之間，而其葉片長度皆超過100公尺。為了因應葉片長度的增加，業者在材料選用、結構設計、製成工法等技術上勢必需有所調整。而本研究聚焦於葉片材料的選用趨勢，透過對纖維材料、樹脂、結構材料等的探討，了解葉片大型化將推升葉片材料需求並帶動材料性能升級及新型材料的研發。最後，將針對目前國內業者布局情形，初步了解我國未來發展機會。

台灣朝向再生能源與儲能發展之際，相關檢測驗證標準依據將是業界依循的重要參考，更是發展該技術產業的首道安全保障。本篇評析從專門針對定置型液流電池的國際安全標準規範IEC 62932-2-2切入介紹，並將其他液流電池相關安全標準如UL標準以及中國大陸國家標準(簡稱國標，GB)等安全規範一併納入說明，期盼國內借鏡國際相關安全標準進行調和之際，能協助液流電池儲能產業在推動同時亦能安全無虞，以因應綠能科技蓬勃發展的時代潮流。

俗稱「黑金」的碳纖維材料由於其質量輕、強度大等優點，成為航太、國防、工業與民用等領域的重要材料。其中，碳纖維依其前驅物，又可分為嫘縈系(Rayon)、PAN系(聚丙烯，Polyacrylonitrile, PAN)，與瀝青系(Pitch)碳纖維三大類。本篇即聚焦於瀝青系碳纖維，將其依結構與性能區分為同相瀝青與介相瀝青碳纖維進一步探討，並針對瀝青基碳纖維現況發展與應用進行說明，包括因其輕量化、高剛性與優異導熱性，在航太與國防的應用最為大宗，其次為風電產業、運動休閒與建築等。此外，由於其高剛性與減振性能，亦大幅應用於半導體晶片與液晶玻璃基板的搬運用機器手臂。

近年碳纖維複合材料在各領域中的應用日趨多元，遍及航太、工業與民生等多種產業，其中又以十分需要輕量化與高強度的航太領域更為蓬勃發展。本篇從美國國家航空暨太空總署(NASA)的技術應用案例出發，帶出碳纖維複合材料近年來在新興與高值領域的相關應用，包括壓力容器、電池散熱器，以及太空產業中的各式結構與零組件，如衛星主體結構、隔熱罩、吊掛懸臂等，皆可看出碳纖維複合材料在各領域中的重要性與廣泛應用。

面對疫情和氣候變遷衝擊社會經濟後，綠色新政（Green New Deal）近期仍然成為歐盟、美國和韓國的產業政策焦點，再度展現先進國家對綠色轉型的意志力。本評析將根據中經院的主要國家研發計畫題目資料庫（涵蓋歐盟、英國和美國資料），檢索太陽能、風能、海洋能和共業共生等關鍵字，分析國際研發布局趨勢。分析結果觀察到，風能研發以歐盟國家為主和英國為主，歐洲也是重要市場。太陽能研發以美國布局為主，重要市場如中國大陸、美國和印度等，重點技術如大尺寸太陽能矽晶圓普及化和組串式逆變器需求增加。海洋能研發以歐盟研發計畫最多，重點在於運用數位科技，發揮更多海洋資源的商業潛力。工業共生部分，歐盟亦有處理廢棄物和副產品物料流的循環經濟相關計畫。

由於離岸風電備品管理特色為種類多且需求量大、專業領域廣、損壞率較高、損失風險巨大等，為降低管理複雜性以及風險，歐洲的離岸風電場多採用VGB PowerTech國際協會所發行的RDS-PP編碼系統來管理。RDS-PP編碼系統的組成包含前綴符號、系統編碼兩部分。前綴符號包含「=」、「-」、「+」、「++」。而系統編碼共包含5個層級，標示由高至低分別為主系統、次系統、子系統、基本單元、零件類別。該編碼系統已成熟使用在歐洲離岸風場的管理上，如沃旭能源、達德能源(WPD)、西門子歌美颯等。由於國內離岸風場大部分業主為歐洲業者，因此針對歐洲已成熟運用的RDS-PP編碼系統，國內業者應對其具備相關知識，並瞭解該編碼系統的使用原則與應用情境。由於離岸風電備品管理特色為種類多且需求量大、專業領域廣、損壞率較高、損失風險巨大等，為降低管理複雜性以及風險，歐洲的離岸風電場多採用VGB PowerTech國際協會所發行的RDS-PP編碼系統來管理。RDS-PP編碼系統的組成包含前綴符號、系統編碼兩部分。前綴符號包含「=」、「-」、「+」、「++」。而系統編碼共包含5個層級，標示由高至低分別為主系統、次系統、子系統、基本單元、零件類別。該編碼系統已成熟使用在歐洲離岸風場的管理上，如沃旭能源、達德能源(WPD)、西門子歌美颯等。由於國內離岸風場大部分業主為歐洲業者，因此針對歐洲已成熟運用的RDS-PP編碼系統，國內業者應對其具備相關知識，並瞭解該編碼系統的使用原則與應用情境。

台灣過去較無大型海上鋼構件產業經驗，造成防蝕塗裝產業發展依附於造船產業，相對抑制整體產業能量及人才需求，惟近年政府大力推動離岸風電產業，帶動海上鋼構件及相關防蝕塗裝產業需求，促成業界對於持有防蝕塗裝國際證照之人才需求及技術知識，故欲介紹海上結構件防蝕技術及分析業界施作要求相關人員需取得的國際證照，期盼能增進各界對防蝕人才培育的了解與重視。針對FROSIO及NACE兩大證照體系剖析，若論嚴謹度而言，FROSIO已取得ISO 17024認證，且因發源於挪威更被視為歐規體系證照；若論證照門檻而言，NACE CIP Level 1因無工作經驗要求，更適合與學校推動產學合作。