全球經過三年疫情影響,亞太地區意識到能源自主及綠能產業鏈重要性。埋首努力於離岸風電耕耘的臺灣,在多年努力下,第二階段海能風場完工、並即將展開第三階段的區塊開發,亮眼表現,儼然成為亞太地區離岸風電領頭羊。
風場完工、電力就要開始輸送陸地,進入併網階段。管理、維護成了新挑戰,譬如曾有風場內風機的爬梯平台,發現不明人員的遺體;又受疫情影響,耽擱人員出國受訓行程,還有離岸出海醫療等面向問題,待逐一建立制度。
臺灣作為資訊與通信科技(Information and Communication Technology,以下稱 ICT)的產業大國,面對上述挑戰,國內開始出現用 ICT 解方來解決問題的聲音。
風場陸續完工 風場資產安全議題逐漸引重視
據媒體報導,今(2023)年三月,承攬商公司人員在離岸一期風場 A4 風機上爬梯平台,發現一具男性遺體。事隔兩周,又在沿海一帶發現七具浮屍,整起案件疑雲重重,令國安單位介入調查。
國際風電組織──德國海上風電倡議(German Offshore-Wind Initiative,以下稱GOI)在臺代表蔣大巍指出,已經併網的風場出現不明遺體,此案也讓風場資產議題及人員安全問題浮上檯面、引起關注。德商視「安全」為最基本標準,現今臺灣離岸風場大多皆位於較偏遠鄉鎮,如果今天在海上有工作人員需要緊急救援,以,在因應緊急狀況之時,需要更安全且迅速的機制。因此,我們覺得,離岸風電產業,需要導入更 Smart 的管理跟解決方案。
不只安全 還有遠距離監測與人員培訓需要更好的解決方案
站在臺灣離岸風電實際運維第一線,全球運維廠商龍頭德唯特(Deutsche Windtechnik)業務總監邱浩維說,以目前狀況來看,發現幾個項目需要更好的解決方案。他進一步說明,諸如水下海流精準預估、技師人員安排及維修備品的智慧化管理、無人機檢測與備品運送或是智慧偵測工作船停靠塔柱距離等,如有更好的技術導入,對運維商來說,不僅能提升安全性,還可顯著降低因無法及時掌控狀況,而必須出海的成本。
不僅如此,離岸風電多仰賴歐洲技師經驗傳承,過去幾年受疫情限制,邊境管制耽擱了出國培訓的臺灣技師計畫。加上臺灣與歐洲天氣條件不同,在風場遇到的狀況也可能與歐洲數據中心的模擬狀況差異甚大。蔣大巍說,我們現在看到離岸風電產業遇到的「安全、遠距和人員訓練」等挑戰,在其他產業,像是醫療、車輛製造工業等等,都遇過差不多的問題,透過 ICT 的導入,也達到克服距離問題,提升安全的優異成果。因此,我們相信,若能導入臺灣 ICT 的優勢,絕對有機會可以為臺灣離岸風電產業提供更安全、更智慧的管理系統。
不管要解決哪一題,通訊技術是最根本的項目。聚達創業投資管理顧問股份有限公司合夥人余東洛說,常常我們在講ICT,C是Communication,所以我們通訊的基本問題一定要先解決,才能談到其他。他更指出,現在離岸風電遇到的「安全、遠距和人員訓練」等,這些問題最根本的共同點就是通訊系統鏈結是否暢通。目前的海上通訊,大部分採用衛星通訊。但這是最好的辦法嗎? 我們可以深入思考。
臺灣 ICT 享譽國際 已跨領域應用在汽車、建築與醫療產業
根據美國國際貿易管理局(The Country Commercial Guide, CCG) 指出,臺灣 ICT 技術享譽國際,原因是臺灣擁有渾厚實力的工業基礎,和強大的半導體製造業能量,是國際 ICT 重要製造中心。ICT 是「訊息技術」與「通訊技術」的合稱,前者著重於訊息編碼、解碼;後者著重訊息傳遞的技術。
和碩聯合科技董事長特別助理暨資深副總經理黃中于博士說,ICT 產業自 1980 年代開始,從第一台電腦、手機的發明、網路的誕生、筆電的製造,到現在 5G 的通訊,過程不僅是技術提升,最重要是「人機界面」的與時俱進,透過直覺操作的概念,將 ICT 導入在我們的生活場景中,產業導入 ICT,為使用者帶來便利生活的顯著例子,就是汽車、建築和醫療。
「人機界面」以白話文描述,就是操作面板,指的是人員與機器之間,透過界面與機器互動,就可對機器下達指令。黃中于說,汽車工業是百年企業,相當保守,但由於特斯拉電動車的誕生,汽車工業看到 ICT 導入對消費者的益處,無論是面板或是距離偵測等,藉此帶動電動車的銷量,也敦促著傳統汽車功能必須因應時代趨勢,跟著升級;在建築中也看到很多摩天大樓管理導入 ICT 技術做保全智慧監視;醫療上則有 ICT 技術的穿戴式系統,跨領域應用無處不見,這些都是導入 ICT 的顯著案例。
蔣大巍說,2013 年的德國政府就已提出工業 4.0 概念,著重於智慧化統合。目前全世界也全面活在工業 4.0 時代,德國同樣作為離岸風電大國,離岸風電產業的脈絡,應該也與工業發展相似。他認為,臺灣在資訊通信產業上,有相當亮眼的成績,若 ICT 也能導入到離岸風電產業,跨領域應用相互提升,絕對能提升產業價值。
跨域導入離岸風電 可發展「AI、遠端監控、無人機、醫療和數位攣生」
研華 EBO 新興事業機會管理協理林之寅分享,前(2021)年就有與離岸風電業者合作,導入遠距醫療技術,透過外觀像是硬殼公事包的一個便攜式遠距醫療設備箱去感測人員的心跳、血壓、血氧、心電圖等生理訊號,並經由內建的網路通訊能力,即時地將監測到的數據傳輸至遠端的醫院,進行遠端會診,解決風電案場工作人員的緊急傷病問題。這就是一個 ICT 導入離岸風電業遠端醫療應用的典型例子。
數位孿生、或稱之為數位分身,指的是感測、模擬、視覺呈現與控制技術的整合,在數位世界當中,創造一個現實世界的數位模擬,而這一模擬能夠通過感應器與網路,與 IoT 的技術,將當下正在發生的狀況,完全映射至數位環境中,並在遠端做監控與管理。林之寅說,透過 AR(擴增實境)技術和數位孿生的虛擬技術,可以針對比較危險或是極端的風場場域做模擬訓練,透過數位 1:1 的風場模擬,就能讓受訓學生在仿真的場域訓練,感受更真實。
除了數位孿生建立虛擬仿真場域外,將攝影機架設在風場,並且導入 AI 辨識,在資產管理上也會有正向幫助,黃中于強調,「AI 人工智慧,絕對是世界趨勢,不僅只是演算數據分析,甚至能協助決策!」他分享,和碩的人資部就有導入 AI 協助做人員招募數量的決策,結果顯示 AI 所做的決策比人為預測更精確。
國立臺灣大學工學院院長江茂雄表示,過去學校就有針對 AI 做相關技術的研發,像無人機、無人船等,透過將硬體設備結合 AI 的方式,希望可以協助風場辨識問題,若是發展成熟,未來降低運維商出海的次數,就可以降低成本,更重要的目標是提升安全。有關 AI 導入離岸風電的技術目前尚在擴增發展中,但可以確定 AI 絕對是未來研究發展的趨勢之一。
產學界看好跨域加值 建議可從示範場開始
台亞風能總經理劉弟勇認為看好兩個產業的合作。劉弟勇說,作為臺灣唯一本土開發商,我們清楚看到相較於亞洲其他國家,如日本與韓國,臺灣比較缺乏海事產業能量,臺灣擁有成熟又先進的 ICT 產業,跨領域的加值服務絕對能為產業加分。
劉弟勇認為,ICT 產業很重管理,透過 ICT 管理系統及人才。不僅如此,ICT產業也相當看重英語能力,系統、人才、語言能力的優化對於離岸風電產業來說都是加分。他表示,雖然 ICT 系統導入對離岸風電產業有幫助,但也要注意系統導入,是否可以實際和案場及各個管理介面做良好嫁接,我想這應該就會是導入後要面對的挑戰。
江茂雄也看好臺灣 ICT 導入離岸風電產業的發展。但他認為,現在這個階段還需要時間做雙方對話,互相了解各自的需求及能量。他建議,或許可以從基本門檻較低的地方嘗試,例如避開會影響保固及技術含量較高的風機,先從較外圍的風場數據開始研究,例如,水下基礎或是穿戴醫療等,再透過「示範場域」的試作,慢慢地開始。相較歐洲國家,臺灣絕對是具有優勢。臺灣相對比較願意接受新的技術,產業動起來的速度也比較快,重點是臺灣人很擅長優化,江茂雄強調。
黃中于說,畢竟是兩個不同結構的產業,即使現在 ICT 有足夠的技術,也不知道從何著手,而離岸風電也不知道什麼技術可以優化目前的工作。如何讓兩個產業對話,一定要先打造一個平台,他也認同透過示範場域的概念先試做,透過試做分享一些數據(Data),有確切的數據資料才能夠更精確地導入。
離岸風電產業新藍圖 資金、政府角色不可少
蔣大巍說,兩方若願意合作,可從示範開始做起,政府創造的平台和創投的資金與創意很重要。他認為,可以鎖定「安全、遠距醫療與人才培訓」這三點上,這在 ICT 是比較入門的技術,再來就是政府機構可以帶入雙方產業專家,透過會議召開定期溝通,最後再導入至示範場域實作。若方案完全成熟,最後走上國際則可透過參加國外展覽設臺灣館的方式,展示給國際市場看這跨域合作的成果。
有了政府拉起雙方的合作,甚至促成實際合作的成果後,接下來就是要找願意投入的資金才有機會發展。余東洛指出,風電產業算是國家基礎建設之一,以投資的角度來看,其回報率是長期且穩定,這個長期也是就以十年以上為單位,因此私募基金會比創投投入更適合。
作為創投單位的余東洛,過去參與過許多 ICT 導入其他產業的案例。他認為,「市場是否具有經濟規模?」以及「技術是否可以被複製?」是技術研發投資能否成功的關鍵,在導入過程中必須不斷回頭分析資料,譬如跨域新技術的市場有多大,未來應用領域、相關產值等問題。
如若投資無法短期回收,但長期評估可令多方獲利,這也是一種評估方式。余東洛談及,有些標的表面上看並不划算,因為投入單一個案無法得到十倍的報酬,但如若技術本身是可以被複製的,技術門檻不高,就會有商機。此時,創投自然也會前仆後繼投入該領域。
林之寅也說,所有 ICT 技術的導入風電領域,都是為了以系統化的方式,更精準可靠地解決問題。長期而言,當投資者在考慮金融投資面的風險時,若對類似條件的案場做比較,絕對是具有完整 ICT 系統管理的案場有較高的價值,因此,跨域的 ICT 技術導入風電產業,長期看來是非常有產業價值的。
國際局勢加速離岸風電發展 專家籲:將出現供應鏈搶奪 跨域整合有助國產量能
江茂雄說,過去推動離岸風電是政策,也是世界趨勢。現在再加上受烏俄戰爭影響,可以看到近兩年很多國家加強再生能源基本建設,推廣離岸風電,還要搶時間建造。以亞太來說,目前日本與韓國都動起來,可以預見 2025 年後,國際供應鏈絕對會出現資源搶奪的爭奪戰,像是船隻及原物料。就這個角度來看,現在的國產化要求,或許對未來的離岸風電產業發展是一個重要且正面的影響。如若跨域研發技術也可以納入國產化加分項目,提高廠商投入意願,這也是另一種國產化,有機會讓雙方產業更優化。
蔣大巍也說,近幾年看到各國都在積極發展離岸風電,臺灣離岸風電發展領先亞太各國,又 ICT 發展早已發展成熟,只要善用臺灣優勢,促進兩項產業結合,1+1絕對大於二,創造出臺灣特有的產業版圖。
政府工業局透過推廣相關計畫,進行產業跨域整合,此項議題在民間也有諸多討論。來自德國的世界離岸風電論壇(WFO),五月就舉辦為期兩天的「 World Forum Offshore Wind (WFO) Asia Pacific Summit 」,邀請離岸風電產業界開發商與供應商,同時跨域邀請 ICT 公司前來交換意見,提供技術並尋求未來可能的合作面向,臺灣急欲發展的離岸風電,有望透過與 ICT 的結盟,助產業一臂之力。
German Offshore-Wind Initiative(GOI)計畫是德國聯邦經濟和能源部(German Federal Ministry for Economic Affairs and Energy,BMWi)發起,由The German Foundation OFFSHORE-WIND ENERGY 與國際離岸風電論壇(World Forum Offshore Wind,WFO)共同執行。
德國為因應 2015 年巴黎氣候保護會議(Paris Climate Change Conference)的目標,在設置調整國內的2050氣候行動計畫(Climate Action Plan 2050)時,訂定將中期目標擬定再生能源必須在 2030 年時滿足德國電力供應之 65% 占比。為此,離岸風電目標值也從原本 2030 年須達成 15 GW 提高至 20 GW。因此調整,導致能源規劃需進行複雜的調整,2022年之前,德國國內都無法有可運作的離岸風電風場,造成產業鏈的損失。GOI 計畫經由德國國內產業鏈調查,評選出臺灣、日本及美國為德國之離岸風電產業鏈最想嘗試的市場,並在此設置計畫代表,協助德國業者與當地產業進行交流、提升曝光並促進共創雙贏。
離岸風電產業在臺灣處於衝刺成長階段,並又擁有優質成熟的資訊與通信科技產業,期待透過跨域交流合作,共同創造新機會,為德國、臺灣帶來新商機!
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