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【全文】與風電巨擘共創雙贏 上緯打頭陣搶葉片回收商機
發佈時間2022.07.16 05:58 臺北時間
更新時間2023.09.12 20:43 臺北時間
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- 繪圖｜于子薇
汪洋大海豎起一支支的風機，象徵全球能源轉型新未來。然而，難以回收的退役葉片，隨著永續浪潮的推進，儼然已成為產業新一輪大考驗，讓全球離岸風電開發商頭痛不已；而位於南投的上緯，早已洞燭機先，率先提出解決之道。
從風場開發回歸到風機材料，身為全球前2大風機廠的材料供應商，上緯經過長期摸索，將於今年第4季推出百米等級、100％可回收葉片的新材料，製作過程號稱零汙染，要讓台灣揚威全球風電業，助風電巨擘共謀回收商機。
開車從北二高（國道三號）南下，下南投交流道後轉往南崗工業區，沿路眺望彰化最高的八卦山脈，蔥鬱山林令人心怡，再循成功三路山坡駛進工業南六路，首先映入眼簾的，是一棟約10層樓高、半透明聚合物材料設計的搶眼建築，這是台灣最大收納工廠—樹德企業去年打造的新型態觀光工廠「半山夢工廠」，在中台灣的陽光灑落下格外引人注目，儼然已是南投新地標。
風電先驅 轉投入材料開發
而相形之下，位於半山夢工廠對面的上緯投控廠房顯得毫不起眼；然而，這家年營收不過新台幣一百億元出頭的公司，未來可能替全球離岸風電的發展帶來翻天覆地的變化。
從複合材料起家，上緯十幾年前跨足風力發電產業，並且一度涉入離岸風電風場的經營；幾經思考，董事長蔡朝陽幾年前選擇淡出風場經營，專注於風機葉片材料的開發，看上的就是風機葉片材料將因循環經濟回收再利用的訴求，造成產業大洗牌。
「以前我們都說百年不壞的FRP（玻璃纖維強化塑膠）是必要之惡，但FRP快被禁埋，相當令人頭痛。」一進會議室，談起風機葉片回收議題，清大化工系出身、研究材料30多年的蔡朝陽，向本刊滔滔地敘述複合材料的原罪。
蔡朝陽口中的FRP，是一種由玻璃纖維或碳纖維結合熱固型樹脂的複合材料，也是風機葉片主材料，這並非新玩意，相反的，自1935年發明以來，因為質輕、堅硬、耐腐蝕等特質，深受廣泛運用，舉凡浴缸、魚缸、高爾夫球桿、羽球拍、腳踏車、遊艇，甚至航太領域，在生活中隨處可見。
巨大葉片 焚燒掩埋成本高
然而，耐用與環保往往無法共存。工研院產科國際所材化組組長劉致中表示，這種熱固性塑料，加工後雖然強韌卻無法回復，廢棄後的處理，經常成為令人頭痛的問題，而風機葉片又巨大，更令人傷腦筋。因此，各界絞盡腦汁欲破解此一難題。
「你可以想成煎蛋，當蛋從液體變成固體，就無法回到原來的樣子，FRP也是如此，無法恢復還硬邦邦，只能切碎掩埋或燒掉。」上緯碳纖執行副總謝宗廷生動地對本刊形容。
在歐洲，平均20年壽命的陸地風機葉片，已從2000年起進入退役潮，隨著離岸風電裝置量不斷增加，年限一到的葉片，已不容許再埋燒成垃圾堆，向來關注歐洲風電市場動向的蔡朝陽告訴本刊：「歐洲風能協會已強制英國風場在2025年禁止用掩埋方式處理葉片，德國、奧地利、荷蘭也有頒布類似法令。」
回到台灣，葉片回收壓力不小於歐洲，謝宗廷憂心忡忡地指出，台灣目前風機約396部，2035年前，預計還要裝15GW的離岸風電，「標準的風機葉片約7、80米，未來會超過100米，台灣那麼小，未來有多少地可埋？若燃燒，過程有大量硫化物、氮化物，不但會縮短焚化爐壽命，灰燼也有掩埋問題，成本又高。」
據了解，目前以焚燒的方式回收處理風機葉片，每噸大約花費8萬元左右。據蘇格蘭的斯特拉斯克萊德大學（University of Strathclyde）預測，2030年全球將有40萬噸風機葉片待回收，2050年更大幅激增到200萬噸，相當於需要125座大安森林公園的面積來掩埋。
專利布局 自研發祕密武器
劉致中觀察，風機葉片的回收意識在環保當道的歐洲最積極，而解決難題的承諾，也成了一門可期的生意。因此，3大風機廠包括丹麥維斯塔斯（Vestas）、德國西門子歌美颯（Siemens Gamesa；SGRE）、美國奇異（GE），從2020年起，對環保葉片的開發勝過以往，連法國、西班牙業者也透過產學合作成立新創積極卡位。
其中，動作最快的是SGRE，去年9月對外發布一款完全可回收的風機葉片「RecyclableBlade」，宣稱可生產81公尺長的葉片；接下來是奇異再生能源旗下的LM，也於今年3月喊出已可製作62公尺環保風機葉片。業者你來我往，讓人嗅到濃濃的火藥味與商機。
相形之下，國內唯一風機葉片樹脂大廠的上緯就顯得低調許多。潛心鑽研四、五年，今年四月，上緯首度透過法說對外發表100％可回收熱固材料的環保葉片，時程雖看似落後，但產品卻更符合100％可回收的訴求。「之所以等到這麼晚才亮相，全是因為專利布局。」蔡朝陽向本刊透露慢工出細活的緣由。
蔡朝陽驕傲地向本刊強調，上緯練兵多時的祕密武器共有二種，一是可回收再重複利用的新型環氧樹脂「EzCiclo易可收」；另一個則是獨家調配的降解液「CleaVER可立解」，二個產品完全不假他人之手，全是上緯自行研發。
為了證明上緯產品的獨到之處，謝宗廷透過影片向本刊詳細說明整個回收過程如何完成。「只要使用EzCiclo的材料製作風機葉片，退役後切割小塊放在反應槽，注入CleaVER降解液加熱升溫，只需130度，約3小時，樹脂跟纖維就可以分開。」謝宗廷表示。
追求高標 零汙染吸引大廠
蔡朝陽也用自信的口吻說：「打從設計階段，我就要求團隊設定業界最嚴苛標準，不靠強酸、強鹼、氧化物，溫度不能高過200度，並在常壓不加壓下製作葉片，回收液也非劇毒，重點是回收物可再利用，符合歐盟規範。」
透過數據，謝宗廷也分享：「比起燃燒，這款新型葉片的回收過程，雖然會多了切割及購買降解液等成本，但分離後的樹脂可回到源頭再利用，玻纖還能重新售出成新收入，一來一往將讓回收成本（比燃燒）下降5成，每公斤碳排量也比燃燒少了十分之一。」
至於EzCiclo最關鍵的報價跟既有的FRP相比，提高多少？蔡朝陽先低頭想了一下後坦承：「一定會增加，但絕不是用倍計。」他並拍起胸脯保證：「一定會在符合商業價值的範圍，一起與客戶、產業創造三贏。」
經嚴格測試，上緯EzCiclo所製成的回收葉片，性能與壽命與現有葉片相當，由於SGRE在研發可回收葉片腳步積極，去年SGRE已推出能透過中和反應(Neutralization)開發環境無害的可回收葉片，上緯也決定主動尋求合作，雙方一拍即合，目前已展開產品認證 。
除了SGRE，蔡朝陽向本刊表示，還有另一家國際級的風機廠正認證中。對此，法人表示，上緯原本就是Vestas、SGRE樹脂供應商，彼此針對葉片回收進行合作，不讓人意外。
蔡朝陽興奮地向本刊表示，新產品已走出實驗室，預計第四季有好結果，公司也已備妥5千噸的產能因應未來需求，明年商品化後將是全球最長、近百米等級的葉片。
開創新機 積極認證商品化
環保葉片毫無疑問將開啟整個風力發電產業、尤其是風機的新局；所以，每家葉片材料商都不甘居於人後，期望自家產品先商品化。亞洲離岸風機葉片大廠，天力離岸風電科技董事長吳坤達，向本刊點出勝負關鍵：「只要通過風廠認證，加上成本合理。」
風場開發商德國達德能源（wpd）台灣工程總監林世豪也向本刊指出，風機從實驗到認證是以年計。嚴格來說，目前公布的廠商，產品都在測試階段，但上緯真的很積極。「即使認證成功，也要符合經濟可行性，倘若價格是『勞斯萊斯』等級，就失去了普及意義。」
劉致中則進一步分析，環保葉片是風力發電產業發展大勢所趨，而廠商要勝出有幾個指標，首先，回收過程產生多少碳排？其次，有多少的回收物可回到源頭再利用？據他了解，有些回收物隨材質劣化可能降階使用；再者，回收過程一定不能使用有毒物質，否則就跟環保理念背道而馳，最後關鍵是商模，成本不符，再好的產品也不具吸引力。
分解纖維 資源導入他領域
為達循環經濟的最大價值，上緯也同步針對葉片回收後所分解的玻纖／碳纖尋找出海口。蔡朝陽透露，台灣自行車、遊艇製造實力強大，上緯目前已與這二大領域的相關業者接觸，不排除今年底就有全球第一款100％可回收碳纖維自行車問世。
對此，本刊特地向國內二大自行車業者探詢。巨大投資關係人潘巧莉經理僅表示，內部確實有部門負責可回收車體的專案研究，至於是跟哪些材料廠商合作，不便透露；美利達行銷副總鄭文祥則表示，尚未聽到車架商有接觸上緯這款材料，但樂見其成，畢竟車架用的碳纖維，一直有難回收的問題。
「整個風電市場都在等誰可以發明可回收葉片這個關鍵材料，產品率先商業化的廠商勢必會大發利市。」林世豪提出他的觀察與見解。
倘若上緯能在風機葉片新材料之爭脫穎而出，恐怕不單只是訂單增加多寡的問題，而是將大幅提升台廠在全球離岸風電產業的地位。