2023-11-23
在全球積極推動2050年淨零目標下，進一步帶動了能源、生活、產業以及社會的綠色轉型，世界各國、產業或企業龍頭紛紛提出其淨零路徑與策略。國際海事組織(International Maritime Organization, IMO)自今年(2023)起實施排放新規定，要求在2023～2026年間每年船舶需減碳2%，同時在2030年前，現有與新建的船舶碳排放量與2008年相比應減少40%，目標至2050年前減少70%。面對這項新規定，航運業者可採取「研發新型船舶」、「減少能源消耗」或「離岸充電裝置」等方式來因應，加速船舶市場開發新興動力系統的腳步。相關發展措施說明如下。
全球離岸風電龍頭沃旭能源(Ørsted)自2020年起開始推動供應鏈減碳計畫，目標於2025年前達成100%使用再生能源電力製造產品與服務。2022年，與丹麥離岸風電服務商ESVAGT簽署合作協議，投資建造世界上第一艘使用綠色燃料(結合風能與再生甲醇)的營運服務船(Service Operation Vessel, SOV)，預計2024年底開始營運，每年可減少約4,500噸的二氧化碳排放量。
風機系統商Vestas為達成公司2030年碳中和的目標，與長期供應商Windcat Workboats合作啟動一項測試計畫，開發世界上第一艘氫動力運輸船(Crew Transfer Vessel, CTV)。預估該艘CTV可減少約158噸的二氧化碳排放，與傳統船舶的碳排相比約減少了37%，未來隨著綠氫的商業化，將逐步取代灰氫燃料，進一步降低碳排。
造船廠韓國三星重工開發「低碳排風機安裝船(Eco-Wind Turbine Installation Vessel, Eco-WTIV)」，該船採用液化天然氣(Liquefied Natural Gas, LNG)動力引擎搭配燃料電池以及儲能系統，取代常見的柴油引擎，可降低二氧化碳排放量達50%，並可降低船舶運營成本。已獲得全球三大驗船協會的設計認證，包含美國驗船協會(American Bureau of Shipping, ABS)、挪威驗船協會(Det Norske Veritas, DNV)及英國勞氏驗船協會(Lloyd's Register of Shipping, LR)。
沃旭能源於2020年為Hornsea Two離岸風場提供了兩艘油電混合CTV，作為未來風場營運階段使用。這兩艘CTV都配備Danfoss Editron之混合動力系統，以全電動或混合動力的模式運行，可減少約140噸二氧化碳排放，後續有望帶動混合動力CTV及其他大型混合動力船舶的發展。
Marco Polo Marine和Seatech Solutions International共同為離岸風電產業開發兩艘油電混合船，包含一艘營運服務船(SOV)和一艘調試營運服務船(Commissioning Service Operation Vessel, CSOV)。與其他油電混合船相比，該兩艘船配備混合電池的儲能系統，將降低燃料消耗及碳排放量最高達15至20%。
丹麥海工業者Cadeler A/S將油電混合系統用於F級自升式平台船上。該船擁有5,600平方公尺的甲板空間和超過17,600噸的承載能力，可滿足風機大型化的安裝需求，其龐大的運載能量搭配混合動力系統，預期可減少20%的碳排。
英國政府為鼓勵海運業減碳，推動「潔淨海洋示範比賽」(Clean Maritime Demonstration Competition)，其中Artemis Technologies、 ORE Catapult與勞氏驗船協會等合作提出eFoiler CTV，用以驗證純電動CTV技術對於船舶產業未來需求的經濟可行性。
世界上第一座海上電動船充電站已於2022年安裝於英國Lynn和Inner Dowsing離岸風場。開發海上電動船充電系統的計畫是由MJR Power & Automation 發起，成員包括ORECatapult、Xceco、Artemis Technologies和Tidal Transit。該計畫主要針對安裝於風機上的充電裝置進行設計、建造和測試，使其可為CTV、SOV、平台供應船(Platform Supply Vessel, PSV)等提供電力。
Maersk Supply Service則成立船舶海上充電服務公司Stillstrom，與沃旭能源於去年第三季推出全球第一個全尺寸海上船舶充電站。以浮標做為船舶的安全繫泊點和充電站，目前可為SOV大小的電池或混和動力船舶進行充電，未來將持續擴展應用至更大的船舶。
英商Oasis Marine Power、Turbo Power Systems與Velrume也為CTV開發了智慧儲能系統(Halo)和充電基礎設施(Oasis Power Buoy)，透過風機供電做為繫泊點和充電站使用。
全球離岸風電船舶已逐步導入減碳概念，並以從動力供給面進行減碳為最常見的方式，包含使用綠色燃料、油電混合或是純電系統等。不論是風場開發商、風機系統商、海事工程業者、船舶製造商、政府部門等，皆投入人力與經費進行相關的開發與布局，進而帶動了周邊基礎設施的發展。
加上IMO對於船舶碳排減量的新規定，更加速離岸風電船舶減碳趨勢。觀察目前市場上的低碳船舶，除了使用減碳動力系統設計外，大多仍透過更換成省油發電機、優化引擎或進行動力模組改裝等方式，以較具成本效益的作法達到減碳功效。
在全球淨零趨勢下，建議我國船舶製造業者應加速布局低碳產品，從船舶動力改裝開始，再逐步統合設計層面，以新建減碳船舶為目標。不過，在船舶改造過程進行減碳零組件之採購/製造時(如省油型發電機與引擎或電池模組)，應注意組裝的匹配度，並考量在殼體材料上選用低碳材質，在製程上減少碳排等，以同步降低船舶整體碳排量，方有利於我國業者未來持續爭取訂單。
資料來源： 財團法人金屬工業研究發展中心 金屬情報網
經濟部
經濟部投資促進司
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