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#新科技新未來
隨著溫室效應與氣候異常加劇，發展綠能已經成為多數國家的能源趨勢；我國地狹人稠，在發展陸上綠能時更是受到許多限制。
然而近年發展出離岸風力發電的技術，使台灣海峽的優秀風場有機會被善加利用，估計能為台灣帶來超過 15 百萬瓩的電力。
究竟離岸風力發電是什麼？有何優缺點？在台灣推行會遇到什麼困難？一起來複習一下吧！
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台灣能源轉型進行式ing..... 【綠能科技聯合研發計畫】再生能源點亮創能、儲能應用大未來（05/18/2021 天下雜誌）
文: 台灣經濟研究院
創能技術開發著重提升綠色能源能量與降低成本
創能領域前瞻綠能技術開發配合發揮臺灣太陽光電與離岸風力等再生能源特色，透過提升電池模組效率趨動太陽光電成本下降，以及利用智慧平台系統助於離岸風場海事工程量測與運維，降低風場運維成本，以提升產業競爭力。
開發高效率、低成本、超輕量之太陽能電池技術
提升太陽能電池效率已刻不容緩，成功大學陳引幹教授團隊運用原子層沉積技術，沉積不同氧化物材料膜層於堆疊型太陽能電池中，以優化各膜層厚度、品質與材料純度等，進一步提升太陽能電池品質。中央大學許晉瑋教授與劉正毓教授團隊以軟性三五族太陽能電池收集室外光源，提供智慧模組(溫度感測器與藍芽)足夠電能回送電子訊號，朝向智慧模組「自我維持」前進。
在降低成本方面，大葉大學黃俊杰教授團隊利用非真空設備取代電漿輔助化學氣相沉積(PECVD)、用原子層沉積設備(ALD)以及銅漿料取代銀漿料達成低成本射極鈍化及背電極(PERC)太陽能電池開發。成功大學張桂豪副研究員與李文熙教授團隊創新製程置換太陽能鋁電極，以低成本空氣燒結銅電極應用於高效率雙面太陽能電池，將有效降低太陽能電池成本支出，增加產業獲利能力。
隨著太陽光電產能市場逐漸飽和，相關企業轉型尋求高效率與超輕量太陽能模組，以無人機應用為例，臺灣大學藍崇文教授團隊替無人機縫製出可以吸收太陽光轉成電力的衣裝，賦予偵查、通訊等任務。臺灣大學林清富教授團隊開發適合於固定翼無人機之輕量太陽能模組的大面積(30x150 cm2)太陽光模擬器，於宜蘭大學城南校區建置可供太陽能無人機測試起降與飛行場域。
兼具發電及產氫之仿生創能技術
氫能源為一種乾淨、能量密度高、環保零汙染、應用廣泛與取得容易的新能源，仿生電池即是透過模仿植物光合作用，為既能製氫又能發電的多功能太陽能系統。清華大學嚴大任教授團隊開發氫氣光電催化的催化劑由鉑金轉換為更具有普及性且兼具效能的材料，透過電漿子結構來強化二硫化鉬與日光光場交互作用，增加光能轉化為氫能的效率。中央大學王冠文教授團隊則建置高效穩定低成本之雙效產氫產電系統，利用其太陽能轉換再生電力進行光電催化分解水產氫並儲存，達到能源永續發展之概念。
智慧平台系統助於離岸風場海事工程量測與運維
面對臺灣附近海域高溫、高濕、多颱風與地震頻繁的特有地理環境，以及海上嚴苛條件，成功大學林大惠教授團隊開發離岸觀測塔風向定向系統，可降低量測成本、提高觀測準確性與量測效率，有助於離岸風場開發之海事工程量測。臺灣大學蔡進發教授團隊著重開發離岸風場運維大數據智慧平台，提供數據及開發各種量測技術，達到風機早期診治、早期預防功效，以期降低運維成本。
儲能技術開發著重高效能、高安全、具經濟性以支持各種儲能應用
隨著電力系統快速發展，電力儲存設備的布建應隨之增加其靈活度，以確保間歇性再生能源的儲存整合，促進電力供應端和儲存之間高效率的轉換。而儲能領域當中，又以先進二次電池與先進氫能為基礎核心發展項目。
開發高能量與高安全之固態電池技術
為進一步提升儲能電池安全與效率，全固態鋰電池已經成為研發主流。研究方向多針對電池正極、負極、以及電解質創新材料與設計，進一步提升能量密度需求與提高電池系統的總體能量。
正極材料方面，大同大學林正裕教授團隊開發具可量產層狀富鋰錳基正極材料合成技術，同時透過離子摻雜技術穩定其正極材料之晶體結構、改善材料的離子導電度，進而提升其電池穩定性及電容量。
負極材料方面，清華大學杜正恭教授團隊採用太陽能板製成切削的廢料矽，將此進行高值化做成鋰電池的負極材料，並用交聯反應開發矽負極黏結劑，以共沉澱法、自身氧化還原法進行正極材料開發參雜改質，提升鋰離子電池的循環壽命和快速充放電的能力。交通大學陳智教授團隊利用電鍍雙晶銅箔作為矽基負極材料的基板，配合富鎳層狀氧化物正極構成鋰電池，提升鋰電池的整體能量密度，提供各項裝置或載具更好的續航力。
電解質材料方面，明志科技大學楊純誠教授團隊主要開發鋰鑭鋯氧氧化物固態電解質，並將其應用在NCM811陰極材料上，最終組裝成鈕釦型及軟包型電池。成功大學方冠榮教授團隊開發高緻密性鈣鈦礦、橄欖石、石榴子石結構氧化物及硫化物電解質，以及具獨特性金屬、非金屬中介層，有效降低固態電解質/電極介面阻抗。臺灣科技大學王復民教授團隊研發固態電解質具環保水溶性，有低成本與綠色製程之特性，且能有效改善固體接觸的介面問題，可製備成高容量、輕量化與高性能二次電池。臺灣大學鄭如忠教授團隊深入探討高分子固態電解質，藉由合成改質方式可提供具彈性的高分子，進一步利用後調整加入鋰鹽的種類及添加劑，使研發的高分子固態電解質更符合商用規格。
兼具發電及產氫之仿生創能技術
氫能可作為重要儲能技術研發之原因，乃因其最終可實踐潔淨能源，提供眾多行業(如化工、鋼鐵重工及長途運輸等行業)有效脫碳方法，降低碳排放量，改善空氣品質並加強能源安全。且相對其他儲能系統，氫能另一大優勢為其電轉氣儲能系統有儲存量大以及放電時間長的特性。
行政院原子能委員會核能研究所長久以來專注於氫能領域。張鈞量博士團隊開發大氣電漿噴塗製備金屬支撐型固態氧化物燃料電池之可量產技術驗證，可進行大面積(10╳10 cm2)金屬支撐型固態氧化物燃料電池片之生產；余慶聰副研究員團隊利用新型產氫技術結合二氧化碳捕獲技術，使用低成本觸媒生產95%以上的氫氣，省去複雜的純化處理，大幅降低氫氣製造門檻；李瑞益研究員團隊則是著重於開發固態氧化物燃料電池發電系統，可直接將燃料如氫氣、瓦斯或天然氣轉換為電力，並將餘熱回收再利用，具有高能源轉換效率。
燃料電池方面，中央大學李勝偉教授團隊開發中低溫操作的陶瓷電化學儲能電池，所使用的關鍵電解質材料可使操作溫度降到400-700℃區間，且開發關鍵電解質、氫氣電極與空氣電極材料性能與微結構設計，利用靜電紡絲技術製作空氣電極材料奈米纖維，並成功與電解質相互整合，可提升單電池性能14.1%。
儲存氫氣方面，清華大學陳燦耀副教授與曾繁根教授團隊選擇碳材料進行儲氫研究，以零模板水熱碳化法合成出奈米碳球，最後輔以奈米金屬修飾產生之氫溢流效應(Spillover Effect)，提升氫氣吸附效能。
製造氫氣方面，臺北科技大學鄭智成教授團隊致力研發低成本、高穩定度、高效率之中溫固態氧化物電解電池電極材料，另外開發新型氨氣裂解觸媒技術，大幅改善現有氨裂解觸媒反應速率過慢之缺點。中興大學楊錫杭教授團隊則開發非貴金屬觸媒應用於水電解觸媒，以降低裝置成本，並且研發陰離子交換膜和膜電極組，使效率能有效提升。臺灣大學謝宗霖教授團隊發展具突破性之太陽能電解水產氫技術，以低成本、易量產、高效率的鈣鈦礦─矽晶疊層太陽能電池進行電解水產氫，並達到具競爭力之太陽能轉氫能效率水準(10-15%)。而臺灣科技大學胡蒨傑教授研發適於氫氣分離的複合薄膜，藉由熱力學與動力學的基礎理論調控薄膜成膜機制，開發高孔隙度且結構穩定的基材膜，結合優異特性的基材膜及選擇層。
綠色能量持續擴散，協助臺灣繼續邁進成為「亞洲綠能發展中心」
科技部「綠能科技聯合研發計畫」藉由學研界前瞻創新研發能量，推動新能源及再生能源之科技創新，進一步擴大產學研界連結之效益，積極延續科研成果落實產業應用，以期為我國綠能產業布建機會，並協助政府達成能源轉型，且透過綠能科技發展躍身國際舞台。
完整內容請見：
https://www.cw.com.tw/article/5114845
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前幾天跟一位研究員朋友聊到關於離岸風電這個主題，前一陣子剛好也有網友詢問，以下分享一些我和朋友聊天過程談到的概念，以及我自己對這個領域的看法。你可以當成筆記在看。
所謂離岸風電，就是把風力發電機建到海上。風力發電是一個非常受時間和地點影響的發電方式，在適當的地點發電效率極佳。海上由於沒有陸地上的各種障礙阻攔，風力遠遠比陸上強很多，發電效率非常好。不過並非每個海域也都能建設離岸風電，只有風向穩定、風力強、海水下為大陸棚的地區才有建設離岸風力的條件。另外在海上不會與人爭地，以及風力發電本身的環保特性，也算是個優點。
而缺點則是因為建在海上，難度與成本較高，另外即使是海上，真正很適合設立風力發電機的空間也是有限，不過仍是比陸上廣闊不少。另外冬季東北季風風力較強、夏季則風力較弱，算是供電周期性的問題，目前看到普遍的論點是搭配太陽能發電能夠補足夏季的缺口。
目前離岸風電在歐洲已經算是成熟的產業，許多好的風場都已經有很多離岸風力發電機的建設。全球有許多知名風場，發電效率很好，例如紐西蘭南北島之間、英國等地，而台灣海峽也是全球最適合風力發電的風場之一。目前看到的數據是，在未來幾十年完成離岸風電建設，有機會提供台灣20%的電力。
從投資面的角度來看，離岸風電在歐洲已經是很成熟的產業，從風場評估到建設再到後續售電，由於後續售電都是簽定長期合約，從風險到報酬都有數據可以評估，所以離岸風電也是全球很多避險基金投資標的，以及銀行融資的標的之一。
有興趣了解這產業研究的人，可以去看沃旭能源Orsted官網上的Annual report (這不是投資推薦喔)。
在台灣目前已經有離岸風電的風場Formosa 1營運中 ，後續也有其他風場陸續啟動，影響相關周邊產業也包含原物料提供、風力機組、海上工程、電力設備等等。
早年市場先生自己曾經有機會參訪過製造風力機組零件的公司(現在也是上市櫃公司，但就不說是哪一家了)，了解到這種組件生產的技術要求不低，因為大型的風力發電機一台光葉片就接近一百公尺，這樣能確保更大面積有效的使用到風場的風力。但製造過程如果有產生稍微大一點的誤差，在運轉時就很容易損壞故障，而需要投資的設備通常動輒上億，門檻不低，好處則是利潤率會比一般傳統製造業高很多。
目前台灣的離岸風電建設，已經有許多台灣本土廠商參與其中，所以也有和朋友聊到這個產業的建設投資對未來一些個股的影響。離岸風電算是基礎建設，屬於重資本投入、回收期很長的產業，過程需要投入大量的資金，過程也不可能僅由一家企業完成，而是由許多企業在各領域分工合作完成。對於台灣的企業，目前能查到的是各家台灣廠商簽訂的合約金額(有看到今周刊的數據在留言)，我覺得想從中評估投資機會的人，可以去關注未來新訂單與合約總規模潛力，以及細看各家財報了解對實際營收的幫助大小，才容易對未來做出判斷。
最後有聊到一點跟投資無關，但蠻有趣的，是關於離岸風電對台灣帶來的額外好處。全球目前有許多知名大企業，例如Google、微軟、FB等大型企業，都有設定未來大幅降低碳排放的目標，但全球能提供乾淨能源的地點其實很有限。如果未來能大量提供綠色能源，那很有機會吸引更多全球大企業進駐台灣，對提升就業與升級產業環境頗有幫助。
以上是目前對離岸風電的了解，做個紀錄，也分享給大家。
市場先生 2020/04
以上提到的股票企業僅為個人筆記，不代表任何投資建議，投資前務必自行判斷。
#對於離岸風電你還有想了解些什麼呢
#歡迎在底下留言
#雖然我不一定有辦法回答
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