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【科技專案成果】全臺首艘智慧駕駛船 於高雄愛河啟航

單位:財團法人船舶暨海洋產業研發中心 案例年度:2021 簡介: 在經濟部技術處科技專案支持下,船舶中心從2017年投入研發智慧駕駛船舶所需的核心技術,2021年建構適用海面的多重感知避免碰撞功能,搭載自動辨識系統,讓船舶能認出前方船隻或障礙物、正確閃避,並且依照設定路線完成航行;此外,船用無線電與自動靠泊系統,更讓船隻能自主返回港口指定停泊位置。 特色: 船舶中心 ▶ 攜手業者投入智駕船隊營運驗證  技術特色 開發智慧避碰及自動靠泊系統,讓船舶行駛時能正確辨識及閃避前方障礙物,並自主返回港口指定停泊位置。  產業擴散  協助廠商申請沙盒及實證運行計畫,攜手營運商、造船廠、資通訊業者、機電商等6家廠商部署高附加價值技術,建立智駕船產業聚落。 ▲ 智慧駕駛船於高雄愛河灣自主航行。 風光明媚的高雄愛河畔,一艘太陽能船悠閒駛過水面,民眾興致勃勃地來到船長位置,沿途拍照留念。咦?船長怎麼沒有在駕駛座上開船?原來,這是全臺第一艘開放大眾搭乘的智慧駕駛電動船,從國賓飯店開往愛河灣再順勢返航,30分鐘船程,無人駕駛船舶的新奇體驗讓乘客留下深刻印象。 ▲ 智駕船搭載智慧駕駛感知、避碰、循跡自行、船控、通訊及資安等系統。 智慧避碰 正確閃避前方障礙物 「智慧駕駛船是國際運輸發展的重要趨勢,對我國船舶產業來說,是切入船舶智駕設備的契機。」船舶中心海洋產業處處長李旭成說,挪威已有智駕渡輪行駛於挪威峽灣,鄰近的韓國與中國大陸則以成本及規模優勢發展智駕船技術,我國船舶產業更須結合資通訊科技優勢,發展高附加價值的智慧駕駛船技術。 智駕船技術與自駕車系出同源,透過攝影機、雷達、導航與電腦等,判讀環境資訊並執行避碰決策運算,實現智慧駕駛。但特別的是,船舶航行在開闊的水域,不像汽車有車道線引導行駛範圍,加上海上風力、海流或波浪作用對船舶控制影響,面臨著不同於自駕車的挑戰。在經濟部技術處科技專案支持下,船舶中心從2017年投入研發智慧駕駛船舶所需的核心技術,2021年建構適用海面的多重感知避免碰撞功能,搭載自動辨識系統,讓船舶能認出前方船隻或障礙物、正確閃避,並且依照設定路線完成航行;此外,船用無線電與自動靠泊系統,更讓船隻能自主返回港口指定停泊位置。 ▲ 自動靠泊輔助裝置,取代以往船員才能完成的船艏固定之任務。 智駕船載客啟航 同步驗證技術與市場需求 創新技術要能發揮效益,就必須走進真實世界。2021年起船舶中心與大鵬灣觀光遊艇業者合作,透過沙盒計畫在高雄愛河與港灣進行智駕船隊載客服務驗證。李旭成說,本次整合不同產業能量,船體改造由嘉信遊艇製造商負責,軟硬體整合分別由寶蘊林科智慧科技、邁森科技及長岡機電擔綱,另找來和盟電子商務規劃消費者線上購票系統,一邊測試關鍵技術、一邊摸索未來商業模式的可行性。2021年11、12月配合高雄市政府「海洋派對」活動,船舶中心與高雄市輪船公司提供智駕船載客展示活動,經濟部次長與高雄市長均到場搭乘,也吸引不少民眾報名體驗。 智駕船的應用領域可不僅止於觀光遊船,李旭成說,無人船對於惡劣氣候及風浪衝擊的耐受度較高,可用於離島貨運補給航班、離岸風電維運監測、智慧港灣的水文偵測,甚至作為遠洋漁業監測漁場的數據中繼站,都是未來智駕船系統產業化後備受矚目的新興運用。 本文轉載自【經濟部技術處官網】

全臺首艘智慧駕駛船 於高雄愛河啟航

★ 單位名稱:財團法人船舶暨海洋產業研發中心 ★ 研發成果:攜手業者投入智駕船隊營運驗證 風光明媚的高雄愛河畔,一艘太陽能船悠閒駛過水面,民眾興致勃勃地來到船長位置,沿途拍照留念。咦?船長怎麼沒有在駕駛座上開船?原來,這是全臺第一艘開放大眾搭乘的智慧駕駛電動船,從國賓飯店開往愛河灣再順勢返航,30分鐘船程,無人駕駛船舶的新奇體驗讓乘客留下深刻印象。 ■ 智慧避碰 正確閃避前方障礙物 「智慧駕駛船是國際運輸發展的重要趨勢,對我國船舶產業來說,是切入船舶智駕設備的契機。」船舶中心海洋產業處處長李旭成說,挪威已有智駕渡輪行駛於挪威峽灣,鄰近的韓國與中國大陸則以成本及規模優勢發展智駕船技術,我國船舶產業更須結合資通訊科技優勢,發展高附加價值的智慧駕駛船技術。 智駕船技術與自駕車系出同源,透過攝影機、雷達、導航與電腦等,判讀環境資訊並執行避碰決策運算,實現智慧駕駛。但特別的是,船舶航行在開闊的水域,不像汽車有車道線引導行駛範圍,加上海上風力、海流或波浪作用對船舶控制影響,面臨著不同於自駕車的挑戰。在經濟部技術處科技專案支持下,船舶中心從2017年投入研發智慧駕駛船舶所需的核心技術,2021年建構適用海面的多重感知避免碰撞功能,搭載自動辨識系統,讓船舶能認出前方船隻或障礙物、正確閃避,並且依照設定路線完成航行;此外,船用無線電與自動靠泊系統,更讓船隻能自主返回港口指定停泊位置。 ■ 智駕船載客啟航 同步驗證技術與市場需求 創新技術要能發揮效益,就必須走進真實世界。2021年起船舶中心與大鵬灣觀光遊艇業者合作,透過沙盒計畫在高雄愛河與港灣進行智駕船隊載客服務驗證。李旭成說,本次整合不同產業能量,船體改造由嘉信遊艇製造商負責,軟硬體整合分別由寶蘊林科智慧科技、邁森科技及長岡機電擔綱,另找來和盟電子商務規劃消費者線上購票系統,一邊測試關鍵技術、一邊摸索未來商業模式的可行性。2021年11、12月配合高雄市政府「海洋派對」活動,船舶中心與高雄市輪船公司提供智駕船載客展示活動,經濟部次長與高雄市長均到場搭乘,也吸引不少民眾報名體驗。 智駕船的應用領域可不僅止於觀光遊船,李旭成說,無人船對於惡劣氣候及風浪衝擊的耐受度較高,可用於離島貨運補給航班、離岸風電維運監測、智慧港灣的水文偵測,甚至作為遠洋漁業監測漁場的數據中繼站,都是未來智駕船系統產業化後備受矚目的新興運用。 【技術特色】 開發智慧避碰及自動靠泊系統,讓船舶行駛時能正確辨識及閃避前方障礙物,並自主返回港口指定停泊位置。 【產業擴散】 協助廠商申請沙盒及實證運行計畫,攜手營運商、造船廠、資通訊業者、機電商等6家廠商部署高附加價值技術,建立智駕船產業聚落。   本文轉載自經濟部技術處官網

供應鏈問題持續延遲新郵輪建造進度

  COVID-19 疫情導致供應鏈持續中斷,再加上烏克蘭戰爭的餘波盪漾,持續影響著郵輪建造。繼挪威郵輪公司(Norwegian Cruise Line)先前宣佈重新安排兩艘新郵輪首航時程之後,MSC 正在開發的新品牌「探索旅程」(Explora Journeys),2022年10月也宣布延後首航。 2020 年疫情導致全球停工後,造船廠和這些郵輪公司合作,重新安排新造郵輪的交船時程。雖然結果並沒有主要生產線要取消任何重大訂單,但是通常都把交期重新設定至六個月之久,以調解對造船廠工作排程的影響。然而,供應鏈持續存在問題,以及隨後烏克蘭遭受侵略,無論如何,都為使用全球供應商網路(其中還包括東歐的承包商)的造船廠帶來了意想不到的額外挑戰。 「探索旅程」的第一項計畫是一艘新郵輪探索一號(Explora I),該船於 2021 年 5 月 30 日,在義大利蒙法爾科內的 Fincantieri 造船廠進行浮水作業。這艘郵輪總長 813 英呎,總噸位 63,900 噸,可容納 922 名乘客。探索計畫是 MSC 進入高檔豪華郵輪業務的入口,該公司表示,將於 2023 年 5 月 31 日啟動營運,從巴塞隆納航行到雅典進行為期11夜的首航。已排定這艘郵輪花費接下來幾星期在地中海營運,然後於 2023 年 7 月重新擺放到北歐市場。 「我們正在跟世界首屈一指的船舶暨超級遊艇製造商合作,打造最奢華的款待品牌和體驗。然而,考慮到當今世界面臨的挑戰形勢,包括全球供應鏈的複雜性,我們不得不做出艱難的決定,並且與造船廠 Fincantieri 達成協議,更新我們船舶的服役時間表。」「探索旅程」執行長 Michael Ungerer表示,他在2022年10月稍早已寫信給乘客和旅行顧問,告知他們將修訂公司的下水計劃。 首航延後了將近兩個月,直到 2023 年 7 月 17 日為止。首航將從英格蘭南安普敦啟程前往北歐。由於網站直到 2023 年 8 月才會提供線上預訂,因此尚未公佈下水航班的詳細資訊。 「在第一次旅程之前,我們將充分利用在造船廠和海上的額外時間,以確保「探索一號」能夠並將要充分履行我們品牌的承諾與願景。」Ungerer 表示,對於這次下水,他們絕對不會在品質和豪華上做出讓步。 […]

WinGD 的 X-DF 引擎為 25 艘卡達能源公司的新船提供動力

WinGD 最新一代的 X72DF-2.1 引擎,配備了新的引擎附掛 iCER。圖片由 WinGD 提供 WinGD 的 X72DF-2.1 引擎將為 25 艘船舶提供動力,這是卡達能源公司北部氣田東段擴建案(NFE)的一部分。這 50 具雙燃料引擎採用了排氣再循環智慧型控制 (iCER) 的新引擎附掛配置。這款新引擎由 WinGD 於 2022 年 5 月所發佈;跟第一代 X-DF相比,這款新引擎是設計用來改善燃氣與柴油雙模式下的燃油效率,並且減少了50%的甲烷不完全燃燒排放量。 有一筆訂單當作卡達 NFE 計劃一部分,是在韓國大宇造船暨船舶工程公司 (DSME)為TMS Cardiff Gas 打造兩艘 174,000 立方米的液化天然氣載運船。這兩艘船將是 DSME 所建第一批引擎附掛iCER的船舶。 卡達能源公司設法達成全球將近 60% 的液化天然氣造船產能,一路直到2027,迎合其不斷成長的液化天然氣載運船隊需求,該船隊可能達到 100 多艘新船。許多各種不同的船東已經投標建造天然氣載運船,將根據卡達能源公司的長期租約而營運。在 2023 年至 2027 年之間,將會交付這些船舶。 WinGD 的 X72DF 引擎已成為液化天然氣載運船的標準,已有 224 具引擎在服役中,而有 130 多台引擎尚未交貨。 資料來源: MarineLink,10/26/2022

NASA:國際海事組織正式通過低硫燃料可減少船舶造成的污染

根據美國航空暨太空總署(NASA)發佈的一份新報告指出,航運業正式通過了低硫燃料油法規,為減少污染雲體方面帶來正面影響。該報告指出,國際海事組織(International Maritime Organization,IMO)提出了限制船舶燃料硫含量的全球標準,在2020 年,將人為的「船舶軌跡」雲體減少到創紀錄的低水準,強調了解決船舶排放問題的重要性。 美國航空暨太空總署繪製了近二十年的衛星影像,報告指出研究人員發現船舶軌跡的數量已大幅下降。科學家使用先進運算技術,建立了第一個全球船舶軌跡氣候學(測量歷史)。他們分析了為期 17 年(2003-2020 年)的日間影像而得出結論,唯一的解釋是 IMO 的規定將硫含量降低了 86%。 主要作者袁天樂(Tianle Yuan)說:「若非這種完整的、大規模的船舶軌跡採樣,我們就無法開始去完全了解這個問題。」袁天樂身兼美國航空暨太空總署戈達德太空飛行中心(位於馬里蘭州格林貝爾特)以及馬里蘭大學(位於馬里蘭州巴爾的摩郡)的大氣科學家。 研究人員解釋說,在 1960 年代取得的早期天氣衛星影像中,首次觀察到船舶軌跡,並稱為「異常雲線」。這些痕跡或「船舶軌跡」乃由水蒸氣凝聚在船舶排氣中的小型顆粒污染四周而形成。高度濃縮的小水滴散射了較多光線,因此看起來比未受污染的海洋雲體更明亮,而海洋雲體則由海鹽之類的更大顆粒形成。NASA 科學家一直在研究這些軌跡,推測可以利用它們,來監測航運活動及其影響。 研究人員觀察到,在新的低硫燃料法規發佈後,這些軌跡在 2020 年減少了(NASA 地球觀測站)。 研究人員分析 2020 年的資料時發現,當年每條主要航道的船舶軌跡密度都有降低。在他們的分析中,他們把可見的變化連結到國際海事組織於 2020 年的燃料限硫量 0.5% 之規定。根據研究人員的說法,規定使用低硫燃油 (LSFO),改變了船舶排氣的化學與物理成分。較少的硫排放,意味著被釋放出來的氣溶膠顆粒較少,而這種氣溶膠顆粒會形成可偵測得到的船舶軌跡。 他們認為, COVID-19 疫情相關的航運活動中斷了,也可能在這些變化中發揮作用。他們推論,疫情在幾個月內使全球航運量減少了 1.4%。NASA 寫出:「但僅憑這項變化,並不能解釋所觀察到的船舶軌跡大幅減少的原因,而在 2021 年的幾個月內,這些船舶軌跡一直保持在創紀錄的低水準。」 根據袁博士及其同事的說法,某些因區域而定義的類似硫法規,例如自 2015 年起,在美國和加拿大西海岸附近實施的 IMO 排放控制區,並未產生類似效果。他們認為,這是由於營運商改變了他們的路線,並繪製了更長的航路,以便避開指定區域。 這項分析還使用可見的「異常雲線」,顯示出清晰模式,跟航運活動的程度直接相關。在漫長的分析中,袁博士及其同事還發現,可以將2003 年至 2013 年之間航運活動的總體上升趨勢,反映在所觀察到的船舶軌跡雲線中。他們也檢測到軌跡的減少,例如在 2008 年全球金融危機後大約一年,在 2014 年至 2016 年期間,類似情況可能反映了中國原物料與大宗商品進出口的趨緩。 除了其世界貿易重要意義之外,研究人員強調的船舶軌跡還可當作氣候變化因素的個案研究。袁博士說:「船舶軌跡是絕佳的自然實驗室,可研究氣溶膠和低層雲之間相互作用,以及它如何影響地球所接收和反射回太空的輻射量。」他們說,這些軌跡就像鬼魅般的指紋,追蹤著從北太平洋到地中海的全球航線。 他們的可視證據說明了航運對大氣的影響,當消息傳出之際,歐洲議會2022年10月採取了第一個明確的步驟,強制航運業減少溫室氣體排放,並通過了使用替代燃料的指令。採用這些措施,以及歐盟委員會成員即將作出的努力,將視為要求航運從化石燃料中過渡的第一步。 資料來源: Maritime […]

2022智慧船聯網產學研討會暨第二屆智慧物聯產學交流研討會

為了解產官學界對船聯網與物聯網領域人才、能力與研發能量需求,蒐集並彙整產學界需求,強化產學研介接合作網絡及實務能力發展,由財團法人船舶暨海洋產業研發中心委託主辦,於111年10月28日周五舉辦【2022智慧船聯網產學研討會】暨【第二屆智慧物聯產學交流研討會】,邀請來自產官學長官與嘉賓,共同商討船聯網與物聯網發展及趨勢應用。本次會議將規劃專題演講、產學交流座談及學術研討會,以實體會議方式進行,分為上午及下午場次,上午場次為產學專題演講及產學交流座談。下午場次為論文發表,每主題領域安排主持人及評論人,每篇論文發表 15 分鐘,評論人評論 5~10 分鐘,最後則為綜合討論,期望帶動船聯網與物聯網領域人才與技術交流。 上午場會議特別邀請經濟部工業局呂正欽副組長及船舶中心周顯光執行長、中山大學南區促進產業發展研究中心林根煌主任進行簡報分享,並由中央大學胡誌麟教授、中山大學南區促進產業發展研究中心林根煌主任、利凌企業許家雄策略長、宇鼐科技林仲宇總經理等一起綜合座談交流,探討物聯網的發展趨勢,更進一步拓展探討船聯網的應用,吸引現場50位物聯網及船舶海事同業專家與先進、老師與學生及線上約122位參與者參加。 台灣擁有很先進,然而如何就此優勢,延伸至船聯網。物聯網的技術,對於商用,航海的安全性以及可靠度是更應該優先考慮的,由於環境的特性,在實踐之前必須先經過嚴苛的環境測試,例如:抗搖、耐震、濕度等因素,而且對於海事這部分更是注重穩定度的需求。 關於船聯網的資安問題也是非常重要的,必須確保資訊沒有被從中擷取,注重安全性、速度、以及全球覆蓋,船舶是會到處移動,移動範圍是全球的規模,因此全球覆蓋是不可忽略的。現在的資安框架是以zero trust以及NIST提出的CSF(Cybersecurity Framework,CSF)網路安全架構,NIST 架構可解決網路安全性風險,能夠快速幫助企業找到方向,並具有靈活彈性、易於實施的特性,為企業在規畫與執行網路安全時,能有一個容易遵循的方式。船聯網的多項核心技術,其中包含感測、影像、定位等等,要達到自主船是不容易的,自主船舶由大量的感知系統、控制系統,以及決策系統所組成。若以感知系統而言,自主船需要具備接受外界變化的感測能力 : 攝影機肩負起觀測海象及環境的工作,視覺攝影機很難精確地判斷出距離的遠近,需透過結合多種角度的視覺圖片,來演算出觀測物的距離遠近及相關物體的空間關係。 GPS定位是不可或缺的一項技術,它主要的功能是提供航行定位的資訊,目前的GPS更新頻率較低,大約10∼20赫茲(Hz)左右,使得船舶在海上航行時較不易獲得精確的即時定位。 對於船聯網,通訊也是不容小覷的部分,隨著現在數據量的增加,但能力不足的情況下,多軌衛星結合軟體定義網路(SDN)或許就是個方法,衛星透過星群合作形成網路作為邊緣計算(edge computing),而海上漂流的船舶視為不同節點去進行跳點溝通,以無人航空載具(UAV)作為中繼的空中基地台進行傳輸。 船聯網的演進有著現代科技發展的輪廓,以及面對未來世界的想像,更關係到將來全球運輸及貿易體制的轉變。藉由此會議與物聯網專家及先進共同交流之機會,整合各方專家及先進之意見及經驗,作為未來物聯網與船聯網的發展趨勢建議。 資料來源:船舶中心,10/28/2022

船舶中心展示浮台在地設計量能 DeltaFloat 縮尺模型試驗力拼 2023 進入實海域測試階段

DeltaFloat 浮台資訊。圖片來源:船舶中心 財團法人船舶暨海洋產業研發中心(下稱船舶中心)今(10/25)日於成功大學水利及海洋工程學系進行「DeltaFloat 浮式平台水槽縮尺模型試驗展示」;以在地「海域環境」及「供應鏈」條件為基礎,進行「抗颱浮式平台」的國內自主開發量能;在能源局自 2021 年起、為期 2 年的「創新前瞻計畫」支持下,發展「12 MW 級風機抗颱浮式平台與錨繫設計」之規劃。 船舶中心專案室主任鍾承憲分享:「團隊在 2022 年已完成 DeltaFloat 的結構概念設計,為了能在 2023 年讓計畫持續往『實海域測試階段』前進,目前正進行驗證機構 ABS 執行概念設計的驗證(Approval in Principle,AIP)。」 DeltaFloat 開發路徑圖。圖片來源:船舶中心 船舶中心執行長周顯光提到:「2023 年,船舶中心希望能提出完整商業計畫,吸引有興趣的開發商及供應鏈加入投資行列,組國家隊申請國家計畫。2024 年,三大法人:船舶中心、工研院綠能所、金工中心攜手爭取法人科專(法人科技專案),再補上業界能專(業界能源科技專案),產學合作才能集中力量玩真的,而不只是做研究計畫。」 「浮式示範計畫」即將在今年底公告規範、明年第一或第二季選定執行業者,周顯光坦言,船舶中心不會參與示範計畫,但希望在 2029~2030 年間,依產業提出的實際需求重新設計浮台;目前,DeltaFloat 的設計目標是展現船舶中心確實有設計能力,並非未來只能選擇 DeltaFloat 做為風場實際採用的設計。 實海域測試規劃。圖片來源:船舶中心 「DeltaFloat 浮式平台水槽縮尺模型試驗展示」由成功大學水利及海洋工程學系副教授楊瑞源帶領其研究生於成功大學試驗所的新型風波流試驗水槽進行。實驗場地長 60 公尺、寬 7 公尺、高 1.2 公尺、最大水深 0.8 公尺,試驗水槽配置造波機、造流系統、低紊流造風系統。在實驗場地限制條件下,水工模型試驗之長度比為 1/70,已完成「自由運動衰減與自然週期驗證」、「規則波中平台運動反應(RAO)」、「非規則波(極限海況)條件運動值」之測試。鍾承憲表示:「水槽測試結果顯示:DeltaFloat 整體運動性能表現優秀,與預期的狀態接近。」 1/70 之 DeltaFloat 模型實體,紅盒子為陀螺儀,水下示範用繫泊及張力器各一組。圖片來源:WindTAIWAN 以造風系統(圖左)製造每秒 8 公尺風力進行測試。影片來源:WindTAIWAN 以 50 年歷史紀錄中最大值進行測試。影片來源:WindTAIWAN […]

智慧船全攻略──船舶中心建立我國自駕船舶技術跨域交流平台

在國際無人載具科技發展趨勢下,經濟部技術處除推動「無人載具創新實驗條例」之制定,同時透過法人科技專案,帶領自動駕駛相關技術研發,推動無人載具創新應用發展。經濟部技術處於107年起,透過科發基金計畫及法人科專計畫,補助船舶中心研發自駕船舶核心系統關鍵技術,並將其推廣於實務應用,該中心為宣傳科技專案計畫本(111)年度研發的自駕船舶技術,於111年10月13日舉辦技術論壇:「智慧船全攻略──台灣自駕船舶技術開發與場域應用」,邀請國內產學研各界專家,跨域交流分享智慧船舶發展現況與技術內涵,以促進我 自駕船技術交流,並推動產業發展。 10月13日於台北世貿第一會議室舉辦科技專案論壇,同步於YouTube直播 該場論壇邀請安國海洋自動化吳國良總經理、國立台灣海洋大學王榮華教授、翁維珠副教授、國立中興大學賴慶明副教授、國立虎尾科技大學吳森統副教授、國立台灣大學黃盛煒研究員進行專題演講,並由船舶中心鍾豐仰副處長說明船舶中心自駕船舶技術研發現況。專題講者邀自與船舶中心在科技專案計畫中合作研發的業界與學界先進,如:船舶引擎控制、影像辨識技術、避碰資料融合、自駕感知技術、直流系統保護裝置技術……等。講者以應用於自駕船的感知資料融合、AI電腦視覺目標偵測與追蹤、避碰風險與路徑規劃、船舶高功率無線充電系統、操船技術、智慧化直流系統保護裝置及自動駕駛場域應用為專題,並且介紹歷年科專計畫於船舶自動駕駛與智能電控系統研發成果。 論壇專題講者 (左起船舶中心李旭成處長、國立臺灣大學黃盛煒研究員、安國海洋自動化股份有限公司吳國良總經理、船舶中心周顯光執行長、國立臺灣海洋大學王榮華教授、國立臺灣海洋大學翁維珠副教授、船舶中心鍾豐仰副處長) 自主航行船舶是一項跨領域的新興產業,須高度整合船舶、資通訊、機電、感測、控制與智能電控等來自不同產業的技術,因此,需要跨業結成聯盟集結各領域的能量,才能帶動技術與應用發展。除了技術上的合作外,產業推動的方向以及整體進程規劃等也相對重要。船舶中心藉由科技專案計畫挹注研發資源,並藉此論壇的辦理,提供跨業投入自駕船關鍵技術研發的合作平台,更期能整合產、官、學、研的力量,攜手推動船舶產業創新技術的整合應用與持續發展。

歷經舉步維艱的一年,造船工業不放過任何新契機

冠狀病毒、供應鏈停滯、員工離職、國際武裝衝突,作夢也想不到的所有糟糕狀況,在過去兩年都發生了。 雖然全球所有企業都陷入困境,但維繫著各國經濟、國防、商業和能源利益的海事產業遭受尤其嚴重的打擊,並也連帶影響了造船業。 這場浩劫還改寫了該產業數十年來的慣例,迫使造船廠開發並應用新技術與方法。雖然市場亂局讓許多造船廠破產消亡,但巨浪下的倖存者將眼前的慘狀視為催化劑,並展開了應對現代產業獨特挑戰的必然變革。 一、 環境形象 在省思近年波折後,許多新思維也被啟發,其中最重要的是人們更加意識到海運無遠弗屆的影響。儘管海運早已是幾乎所有物品的主要運輸方式,也是每噸/哩運輸中最省油且成本效益最高的方式;但相較於其他運輸業的碳排放,除了個別知名船隻,大眾對該產業幾乎一無所知。 造船廠必須從生產面與現實搏鬥。威斯康辛州 Fincantieri Bay 造船廠副總裁兼總經理 Craig Perciavalle 說:「造船業是一種高耗能產業,若要裨益於環境,我們就必須減少自己產業的整體影響。」。為此,該造船廠和其他將永續發展視為當務之急的公司加入了諸多倡議,例如北美造船工業最大的環境自願認證方案「綠色海洋」(Green Marine)。 德州John Bludworth造船廠總裁 Gasper D’Anna 指出:「造船廠讓商船能夠高效率地運輸貨物和產品,維持現代世界的運轉。」提升效率代表更少的燃料消耗量,也意味著更少的排放量。這些造船廠已經充分意識到建造部門是產業中的大眾焦點,因此在負起環境責任方面,也能發揮更顯而易見的作用。 二、 供應鏈挑戰 COVID後的混亂供應鏈加劇許多全球問題,不只提高了海事產業在大眾前的能見度,也暴露任何規模造船業者皆須克服的龐大挑戰。 哥倫比亞的 Astivik造船廠業務開發經理 Cristhian Mar 表示:「材料價格持續上揚和停滯的物流,都會導致交貨延遲。」。然而,同公司的副總裁 Jaime Sanchez 卻毫不氣餒:「很高興看到造船工業在全球逐步進化,我們所面臨的種種難題,同時也驅動我們提升競爭力和成本效益了。」 這種樂觀反映的是對失敗後果的深刻體會。供應鏈中斷導致公司必須在本土物色多年來能從海外低價進口的材料,從而引發製造和配銷的改頭換面。這些挑戰推動了跨產業的創新和發展,而當今的造船廠不僅必須考慮它們對環境的衝擊,還要考量對於地方經濟與國家安全的影響。 鑑於造船工業承擔的重大責任,造船廠的任何變化往往是艱鉅挑戰。業界的策略必須具有前瞻性:除了一定要領先當前市場,還必須在新科技投入商用且普及後,就及時讓船隻完工出廠。Fincantieri Bay 造船廠的 Perciavalle 總結道:「造船相當複雜,我們需要一支強大的專業團隊,而其中每個成員都必須專注於終極目標。」 欲訂立這個「終極目標」則必須規畫明確的階段性目的。交付一艘完成的船固然是任何造船廠的主要目的,但著眼於船舶使用壽命的造船者,也必須了解產業需要什麼,操作船舶的船員需要什麼,以及地方和全球利益相關者需要什麼。只有釐清所有問題,才能清晰擘畫穩定的未來。 對 John Bludworth造船廠而言,這些明確的目的包括支持更大規模地方航運業的永續立法。D’Anna表示:「美國造船工業是價值數十億美元的產業,支撐起數十萬個工作崗位。《瓊斯法案》(Jones Act)不僅支持國家經濟的一大棟梁,還有助於維護國家安全和國家水域的適航性。」Perciavalle 也同意這個觀點:「我們一直以來都支持《瓊斯法案》,不只是為了該法案對造船工業的影響,也是為了讓整體經濟以及國家安全獲得助益。」 三、 新市場 隨著造船廠對供應鏈、物流以及其連鎖反應更加重視,他們也發掘出更多新市場和契機。替代燃料和新興產業的大膽作法,為新時代的商機提供了前景。「任何特定市場的需求都在不斷變化,我們必須保持敏捷,並隨時調整我們的發展重點,為自己打造成功的最佳機會。」Perciavalle 表示。 舉例來說,隨著對石油和化學 ATBs 的需求下降,Fincantieri Bay 造船廠跨足液化天然氣領域,目前已經交付第一艘液化天然氣動力的駁船,且還正在建造另外兩艘。此外,該造船廠也正在尋求風電市場的良機,並爭取加入州與聯邦的各種計劃。 Damen造船廠同樣也在積極布局未來:該造船廠打算朝著新興可再生能源領域、新燃料技術和「從搖籃到墳墓」的服務模式進行發展。隸屬該公司的土耳其Antalya船廠最近才剛向風電業者交付了三艘Fast Crew Supplier系列的混合動力新船。此外,Damen造船廠也提供了一套稱為「船舶即服務」的長期服務方案,該方案提供終生維護與維修,可隨著產業發展或客戶需求變化而提供不同的服務調整。 在追求新生意的同時,造船廠也沒有忽視它們的傳統市場。即使在轉型過程中,造船工業的現存市場仍然競爭力猛烈。Astivik準備利用地方石油產業的復甦來揚帆啟航,而 […]

墨西哥灣風電:潛在的下一波美國能源掏金熱

為氣候和能源方案帶來 3700 億美元經費的《降低通膨法案》(Inflation Reduction Act)日前已經通過。政策分析專家預期潔淨能源發電將大幅擴充,而離岸風電則是充滿發展潛力的能源之一。 目前美國只有二處運轉中的離岸風場,分別位於羅德島和北卡羅萊納州外海,兩者總發電容量只有 42 MW(百萬瓦)。相較之下,在奧克拉荷馬州新建的圖拉弗斯風力發電中心(Traverse Wind Energy Center)擁有 356 部離岸風機和 998 MW的發電容量,此外還有大多分布於大西洋沿岸的眾多專案正在如火如荼開發中。 拜登政府已在墨西哥灣標示出兩片離岸風電開發區,而這些區域在過去僅被視為石油和天然氣生產區。在拜登總統訂立的氣候戰略下,政府的目標是在 2030 年前部署 30,000 MW的離岸風力發電量 – 足以讓 1000 萬家戶享有零碳排電力。 身為德州的能源研究人員,我們認為這代表美國的潔淨能源轉型已經進入嶄新階段。在我們看來,墨西哥灣的離岸風電產業擁有強大的能源勞動力和基礎設施等優勢,是不可多得的發展良機,也將有助於滿足社會對可靠低碳能源的需求。 一、 哪些國家擁有最多的離岸風力發電? 中國和歐洲的離岸風電規模領先全世界。在2021年,全世界增加了21000 MW的容量,使總量上升至57200 MW 二、 為何選擇離岸風電? 在過去 15 年間,陸上風力發電在美國高度成長,尤其是美國風力發電規模最大的德州。在許可申請和設置相對容易、經濟的安裝費用、豐沛的資源、免費的「燃料」和較低的邊際運營成本下,陸上風電的優勢全面降低了消費者的電費。再者,風力發電能避免燃煤、石油或天然的發電廠導致的大量空氣污染、溫室氣體排放和冷卻用水需求。 然而陸上風電也有許多缺點。夏季最高溫通常也正是風力最微弱的時候,但人們也正好會有使用空調的高昂電力需求。另外,最理想的陸上風電場址往往遠離電力需求中心。以德州為例,陸上風場主要分布於西部高原,而且大多是州政府先花費數十億美元建設長途輸電線路後才得已興建,將電力輸送到需要的地方。 太陽能和電池可以解決一部分問題,但離岸風電提供了很多額外優勢。 正如陸上風電能降低消費者的電力成本,離岸風電也有潛力達成此效果。 超過一半的美國人口都居住距離海岸 50 英哩內,因此離岸風電場址會相當接近電力需求中心,而墨西哥灣尤其是如此:墨西哥灣沿岸有休士頓和紐奧良等主要城市,也是石化工業和港口的集中地。電力公司可以使用海底電纜將風能輸送至工業設施,而不需要建造數百英哩遠的高架電纜,也不須面對相關的通行權與土地使用權糾紛。 最重要的是,離岸風電將能補充陸上風電的不足。德州西部風速在炎夏午後減慢時,沿海風力反而會增強,有助於滿足夏季高峰需求,改善電網的可靠性。 全球離岸風電市場早已強勢發展,但目前為止幾乎都看不到美國的蹤影。美利堅的浩大疆土刺激了陸上風力發電的成長,卻似乎也使前人忽略海上的可能性。 不過局勢正在轉變,主要風電州紛紛制定了更嚴格的規則,例如愛荷華州限制風機位置與住家必須保持法定最低距離,無此提升了陸上風電建造成本,也限制了潛在場址的可用性。 三、 墨西哥灣歡迎您 由於當前局勢,加上氣候法案有越來越多支持離岸風電的辦法,美國離岸風電產業似乎終於要迎向黃金年代了,而我們相信墨西哥灣是一個尤其有優勢的產業黃金地段。 相較於北海、北大西洋和日本沿海等已經發展離岸風電,卻有酷寒且有嚴格條件的地區,墨西哥灣則相對容易管理:不只水深較淺、溫度更暖,而且海浪較為平靜。160 英呎的水深,也就是目前當地固定式離岸風機的最大深度,會自德州東南部和路易斯安那州南部向外延伸近 90 英哩,這比美國東北部的南塔克特(Nantucket)和瑪莎葡萄園島(Martha’s Vineyard)的 40 英哩上下更為出色。 而墨西哥灣的海底地形,跟已經正在開發風電的維吉尼亞州海岸相比之下,則更為平坦且平緩。這意味著固定式離岸風機能更廣泛地使用,而無需浮式系統,從而降低了複雜性。 […]