最近「綠色金融」、「碳中和」開始成為全世界國家最關注的議題之一，世界各國都開始在想如何能源轉型，有些行業也被迫開始轉型，如大家最耳熟能詳的汽車業，甚至都要變成電子業了！另外還有一個產業也是在疫情期間熱度最高的────也就是航海業，除了討論如何炒股，另外最近開始越來越多人討論的就是「藍色金融」，這次的文章就跟各位聊聊德國SkySails 是用了甚麼大家耳熟能詳的「兒時玩具」使船航行，成為航海業能源轉型的Game Changer，獨領「風」艘！
本文三個重點
- SkySails 公司簡介
- SkySails 產品技術應用
- 藍色金融發展
SkySails 公司簡介
相信大家因為疫情，越來越多人都在關注航海業；另一邊，近幾年來，越來越多人都在思考綠色金融、減碳等議題。根據世界經濟論壇資料顯示，船舶每年排放約10 億噸溫室氣體，占全球排放量的3%，假使不採取行動，預計到2050 年航運排放量將達到2008 年的90%~130%。另外，船舶所能造成的汙染更能直接想到的當然就是原油與汙油殘渣因為航行流入海洋，而每年至少有210 噸是由油輪所傾瀉。到這邊，大家應該就知道航海能源的轉型是勢在必行的，以下提供一間有趣的公司所提出的解決方法────SkySails！
SkySails GmbH 其實原本成立於2001 年，創辦人Stephan Wrage 和 Thomas Meyer 在德國漢堡創立的公司。當時雖然在減碳技術上有著強大的優勢，但因為生不逢時，原本預計當時油價會繼續上漲，結果在2009、2014、2020年多次暴跌，使得SkySails GmbH 在替代能源以及低成本的優勢變得沒有那麼大的吸引力。最後，在2016年解散，其子公司 SkySails Group GmbH 繼續營運並致力發展我們本次主角────Airborne Wind Energy System。
SkySails 在2003年開始船舶推進系統（SkySails Propulsion system）測試，然後到了2007 年安裝第一艘商船推進系統，之後就如同上述，2016 年開始測試SkySails Power AWE（Airborne Wind Energy）裝置，到2019 發展了原型機，最後在2021 年終於交付了第一台機載風能系統。而上述提及的SkySails 所生產的兩個主要產品：船舶推進系統以及機載風能系統，那到底是甚麼東西需要讓他們研究這麼久，甚至母公司破產也要繼續發展此技術改變航海的遊戲規則呢？不知道大家有沒有從標題看到一些端倪，那就是「風箏」！現在船隻航行大部分還是靠傳統有汙染燃料（汽、柴油）當作能源，但近年來環保意識抬頭，而且各國也開始設定了「碳中和」、「淨零碳排」目標，因此這間德國公司開始用風箏來使船舶前進，用風箏在高空翱翔儲存電力。其實這個理論早在1980 年就由一個美國人提出來，到了近10 年才有比較重大性的突破。SkySails 目前這個技術除了應用在船舶航行、風力發電，另外也會協助開發可以用到他們技術的風能項目，下一部分會介紹上述技術的概念以及產品。
SkySails 產品技術應用
首先我們先講最基礎的概念：SkySails 利用大型動態風箏來產生能源、讓船前行，你沒聽錯，是用「風箏」。其實這也是有跡可循的，想想新竹去年的風箏節，一個小孩就被風箏拉到天空，幸好最後安全被接住，但從另一個角度看，風在高空確實有難以想像的力量。SkySails 利用風箏在高空中產生的強大的拉力拉動風箏線，讓地面上的發電機產生能源。此技術背後原理類似「溜溜球原則」，簡單來說就是位能與動能持續轉換的概念，是不是有點回到國高中物理課的時光？然而，大家會疑問不是都用風扇做風力發電？因此這邊列出相對風扇，風箏發電的優勢：
- 風力穩定且強大：大家只要回想一下，每次是不是越到山上，風就越大；還有飛機在飛行時，根據天氣及風向，台灣到美國的時程有時候差到一兩個小時，甚至更多，因此在高空的風跟地面上是完全無法比的，高空沒有障礙物會產生摩擦力會讓風減弱。
- 成本低廉：這個應該比較好想，一個風扇跟一個風箏的成本可想而知差異極大，雖然功率上可能還不及風扇發電，但相信這是可以透過研發克服的。
- 收放便利：SkySails 的船舶推進系統跟機載風能系統主要都分幾個部分，一個大型動態風箏、發電機、牽引線。只要跟小時候一樣，找到合適的地方，開始放風箏，就會有電了。
- 應用廣泛：這個概念除了用在發電，如同上述，因為其便利性，還可以用在離岸發電、船舶推進，未來肯定也會有越來越多因應而生的想法。
總而言之，雖然風箏發電在其功率上無法取代風扇發電，但低成本、廣泛應用、便利性都是使他成為這個環保遊戲規則改變者的重大優勢。
接下來就分產品大概講解：
- 船舶/遊艇推進系統（SkySails Propulsion system）：主要分三個部分，大型動態風箏（根據合作廠商的船的大小，風箏從最小20 平方公尺到160 平方公尺）、收放系統、控制系統。利用風箏放到200 公尺左右的高空中繞8 字型翱翔產生的拉力來產生動能，可產生比傳統燃料25 倍的能源，下表表示遊艇推進系統各型號功率、遊艇大小、燃料節省、設計負重、拉力以及風箏大小。通常都會跟船商合作製造新型號，有時候也會配合太陽能系統。此系統至今已與許多企業合作造船，如瑞士海洋環保團體Race For Water、荷蘭漁業公司Parlevliet & van der Plas。
- 機載風能系統（Airborne Wind Energy）：主要分七個物件：動態風箏、控制板、牽引繩索、桅杆、動力傳動系統、貨櫃箱以及可轉向底盤。動態風箏會以8 字型移動軌跡緩緩上升，控制板內涵AI 辨識系統偵測附近環境因素，上升過程，動力傳動系統內的絞盤會持續放線，過程中就會開始藉由拉力產生電力。一旦牽引繩索放到最大長度，控制板會將風箏引導至阻力及上升力最小的中央位置，然後開始收繩、放繩，讓風箏在200~400 公尺的高度繞8 字型軌跡，而這時候的能源產生僅有剛開始上升的一小部分，這些能源可以存入電網、電池或是直接消耗。而且機載風能系統也可以持續性發電，當控制板預測到有極端氣候時，也會將風箏收回至貨櫃箱。
小結
綜上所述，我覺得風箏發電是一個破壞式創新，雖然20年前就有人提出了，但能實際產出也是到了這幾年才能量產。雖然能源產生量還不夠可觀，但其靈活度、廣泛的應用相信都能讓此技術能更多應用在各行各業，配合其他再生能源 ，未來發展也會無可限量，下一個需要挑戰的問題我認為是如何能提高發電功率以及更準確預測氣候危機。
藍色金融發展
講完SkySails 的創新產品後，探討一下最近討論度也很高的「藍色金融」，藍色金融指的是能給予海洋經濟創新支持，滿足多元化跟海相關經濟需求的可持續金融支持和服務，使海洋經濟朝著高附加價值、綠色環保、可持續的方向發展。領域涉及各種金融商品、海洋產業結構調整以及優化到海洋相關創新技術以及產品研發。目前相關產品熱度最高的莫過於「藍色債券」。有機會可以再跟大家分享更多相關文章與深入探討。
這次提出來想討論的是，到底藍色金融跟綠色金融有無差異，真的有需要分開討論嗎？就以藍、綠色債券的差異來看，藍色債券跟綠色債券有著莫大的緊密度，綠色債券可以到之前的文章回顧，而藍色債券主要投資於海洋經濟相關的專案，因此可以看成是綠色債券的一個子項目。而為甚麼有必要分開出來創一個新名詞？在2020年11月，青島水務集團發行的「綠色中期票據（藍色債券）」，在世界銀行國際金融公司（IFC）的輔助下，開始跟綠色債券有所不同。發行人要依據國際金融公司建議的藍色債券專案目錄、完成募投專案的遴選和認定，不再是對照綠色債券支援專案目錄中的海洋相關項目。那兩者從意義上來看，最主要的差異在哪裡？答案是外部性的不同，海洋經濟和陸地經濟影響的時空差異。
經濟合作與發展組織（OECD）之前在一本書分析過海洋經濟與陸地經濟的區別，海洋的自然過程、生態系統和物種存在大幅超越國家管轄範圍。因為如果今天有某一特定事件發生在海洋上，其可能產生的汙染物是會隨著海流跟船舶迅速擴散，阻隔難度以及空間管理難度都很高。有時候，這些汙染物甚至在海洋漂流幾十年後還會再流回原地區，可想而知，人類的海洋活動以及其造成的外部效益或成本是很難以估計的。以生產海底石油為例，一旦發生漏油事件，即便有應急處理，但其造成的汙染隨著洋流擴散造成的影響，在陸地經濟活動中極為少見；而其中牽涉到的利益關係又是更為複雜，之前因漏油事件造成兩個相隔甚遠的國家發生訴訟，長達十年之久，賠償金額也是難以估算。
結論
總而言之，雖然藍色金融這個名詞比綠色金融還晚出來，但是其重要程度絕不亞於陸上環保，我認為是有其獨立分開探討的必要。而且就是因為大家首先重視到的還是陸地經濟，但人類對海洋造成的汙染也不小，其產生的影響更是深遠，應該得到更多的注意，如同前半部的風箏拉船，應該有更多海洋相關產業做出突破，改變現狀，甚至應該說，讓這些環境回歸原本應有的樣子。