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丹麥車庫創業傳奇:如果沒有他 現在全球風力發電機可能都缺一支葉片

文 / 王之杰

第一座商用風機、第一個一體成形葉片、第一座離岸風場,三個第一,成就斯蒂達爾的歷史地位。

如果沒有他,現在全球上萬座風力發電機可能都缺了一支葉片;如果沒有他,風電可能還得坐困陸地,難以遠征大海;如果沒有他,丹麥、德國的綠能盛世,可能都得倒退好幾年。

他是丹麥傳奇、全球風機之父斯蒂達爾(Henrik Stiesdal)。

40年前,他發明了全球第一座三葉式的商用風機,不僅開啟了世界風機龍頭維斯塔斯(Vestas)的霸業、點燃了丹麥這個快樂能源國的第一火種,更讓「丹麥概念」的風電模式,超美趕日,成為全球典範。

他,奠定歐洲再生能源領先地位

北國盛夏開始之時,《今周刊》踏入了位於丹麥小鎮吉文(Given)邊界的辦公室。上午9點不到,這位全球風機傳奇人物,匆忙地送走前一組客人,身手矯健、聲如洪鐘,「我昨天才從倫敦趕回來⋯⋯,退休之後才創業的人生,像顆乒乓球一樣,很忙!」現年62歲的他,雖然在5年前已經正式退休,但滿滿的行程,一點都不像退休人士。全球科學人最高的榮譽之一「歐洲發明人獎」(EPO),去年特別頒給他特別貢獻獎:「斯蒂達爾的發明對風電貢獻難以取代⋯⋯,奠定歐洲再生能源的領先地位!」

故事要從18歲的覺醒時刻說起

他帶來的革命,得從一次高中的校外教學旅行開始說起。

「我記得,那年我18歲,到英國旅行,看到火力發電廠冷卻塔冒出的濃煙,久久不散⋯⋯,再騎車往前,遠方其實是一片晴空,這樣的感覺,真的很差。」他回憶這段覺醒時刻,畫面似乎仍清晰可見。

斯蒂達爾回到故鄉Jutland,1976年,因為全球石油危機,油價飆漲,家裡農場缺電,不少鄰居開始研究自主發電。有一天,他看到隔壁有一個年輕的身影,正在架設風力發電機,走近一看,「竟然是個女生⋯⋯,女生都可以,我當然也行。」

他和父親邊做邊學,還真的做了一個手持式的兩支葉片風機,「一開始像玩具一樣,不會轉,但有一次被我們弄對了,手上傳來的力量,真的很驚人。」他開始認真研究,不久後,手上的玩具變成了一座直徑十公尺、架在塔上的迷你風機,產生的電量已經可以應付家中農場的部分用電。

雖然一輩子沒涉獵過力學,但第一座風機的成功,讓這個高中生信心倍增。當時主流風機因模仿戰鬥機螺旋槳,多採雙葉片式,在角度轉換時動力不平衡,容易產生震動,對軸承壓力大,能量也因此消耗。他思考:如果在風機上,多加一個葉片,效果會不會比較好?

但一個等待兵單的高中生,哪有資源做這些?在一個偶然的情況下,附近一家賣農機設備的五金行,對他的想法也有興趣,兩者一拍即合,願意參與這個革命實驗。

於是,斯蒂達爾就和一個死黨改裝家中的車庫,變成了風機實驗基地,家裡的餐桌「順理成章」變成了他們設計藍圖的重要所在。「很多人告訴我他們有好點子時,我往往開玩笑問:『你有沒有在餐桌及車庫中的經驗呀?』」老先生咧嘴大笑的同時,應該沒想到,自己在組合風機的同時,賈伯斯也在大西洋的彼岸,在車庫成立蘋果電腦。

1978年,第一座可進行商業運轉的風力發電機,就在斯蒂達爾家的車庫裡誕生。這座風機,不只點亮了自家農場,還溫暖了一整個村,之後他又生產了兩座一樣的風機,想不到也賣掉了。「朋友說,我們趕快去成立公司好了⋯⋯,我想到另一個方法,在五金行附近有一家叫維斯塔斯的公司,我們何不問他們有沒有興趣?」結果,維斯塔斯真的來了。

1979年,維斯塔斯買下這座三葉風機的專利,「雖然三葉風機非我首創,但商業應用,確實從這開始!」斯蒂達爾說。

世界風機龍頭的起點

這筆交易,開啟維斯塔斯公司的風電霸業,從一家生產農用貨車、起重機的地方企業,轉型成今年全球風機的龍頭產業(現市值約與國泰金控相當)。斯蒂達爾的三葉風機不只造就了維斯塔斯,也成為「丹麥概念」(Danish Concept)的基礎,改寫全球風電發展史。

斯蒂達爾的風電奇遇,沒有因為少年得志而中斷。就讀大學期間及至畢業後,他在維斯塔斯擔任顧問,當時的風機葉片大多用接合方式組成,既不堅固又損耗能量,他開始用玻璃纖維作為風機葉片的內部材料,讓葉片一體成型,樹立風力發電的另一座里程碑;「當我碰到問題,就和朋友架起帆船,到海上思考,有時一整周都在海上。在那個沒有手機的時代,我們有很多時間在海上,最後想出辦法,把葉片做成一體成型⋯⋯,是個重要突破。」他也開始改善偏航系統(yaw system)及齒輪箱(gear box)等重要零組件,風機之父的地位逐步墊高。

1987年,斯蒂達爾進入了另一家丹麥風電公司包納斯(Bonus Energy),「在這階段,是我發明動力最強的一段時間!」他指出,當時風機愈建愈高大,往往變成雷擊目標,他開始著手解決這個問題;加上風機大量生產之後,有些材料必須向外採購,當零組件品質不穩定,影響發電品質及風機壽命,如何管理供應鏈,成為風力發展的重大議題。雖然自己在技術上領先,但他逐漸體會到,風電這行光靠技術不足以支撐,量產才是王道,「風電產能每增加一倍,成本就下降15%,產業化才是技術發展最終的目標!」

此時,因為加州政府補貼政策,美國風力發電也開始蓬勃發展,斯蒂達爾帶領包納斯團隊,也開始進軍新大陸。當時加州流行使用太空材料製作風機,「我們其實不贊成這樣的作法!」因為風機必須承受20年以上的風雨及惡劣氣候,耐用才是設計的主軸,儘管被譏為落伍,丹麥概念仍堅持用鋼材為主體。

加州風力熱潮在1990年初期,當地政府停止補貼之後,開始「消風」,不少標榜用太空材料建的風塔也出現問題,包納斯難免受衝擊,但「我們仍撐得下去,因為很多美國製的風機都壞了,有維修的訂單支撐。」

第一個離岸風場 出自他的設計

丹麥也在此時碰到瓶頸,開始往離岸發展,丹麥政府計畫設立全球第一個離岸示範風場。「那時,我們下定決心,要定了這個第一個風場,⋯⋯機器大家可以相互參考,但第一個風場,沒有人能取代。」

在斯蒂達爾帶領下,包納斯得標。1991年,全球第一個離岸風場就依照他的設計,正式啟用,風機之父,對世界的第三個重要貢獻,也正式開啟。04年,包納斯被德國電力大廠西門子收購,斯蒂達爾成為西門子風電事業(Siemens Wind Power)的技術長,並於14年底退休。在他的職業生涯中,已經有超過175項發明,獲得650多項專利。這些成就,讓金主捧著錢上門,在他退休之後,合資成立了斯蒂達爾技術公司(Stiesdal Offshore Technologies),專門從事離案風塔基座的技術開發。

問到未來風電發展,會不會也被人工智慧及物聯網顛覆?他堅定地認為:「數位改變了很多產業,但(對於風電)不會帶來跳躍式成長(Quantum Leap),風電未來最主要動力是產業化,不是數位科技!」

那個30年前,不願對太空材料趨炎附勢的年輕靈魂,似乎又回來了。一個高中生的實驗,開啟了全球千億美元風電產業的先河,誰說車庫創業是美國的專利?丹麥特有種的風電車庫傳奇,一點也不輸矽谷。

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