摘要: |
為配合經濟部能源局規劃在2030年前將 建置600架海上風力發電機組之能源政策, 國內產官學界莫不投入眾多資源,希望結合 國內既有或發展中之產業,共同開拓新的產 業供應鏈,促進國內經濟發展。然離岸風場 開發,從風力發電機組設計、製造到現場安 裝所面對之環境較一般工程更加嚴峻,工程 技術之困難度更高,為求工程品質與精密度 符合國際規定之安全與營運需求,必須建立 一套完整之工程技術流程,讓所有參與人員, 包括上游之現場調查到下游之製造安裝,皆 有所依循。然綜觀國內,目前並無任何離岸 風電工程之實際案例可資依循,僅有2015年 完成之三座離岸海氣象觀測塔之實績可供參 考。因此,本文乃蒐集國外既有相關工程之 設計與施工技術案例,並參考國內既有之颱 風、地震等相關研究或設計等資料,作一初 步探討與比較,以期拋磚引玉,讓更多有意願參與本項工作之業者,在後續從事相關作 業時便於參考。
離岸風力電場之設置,係將風力機組裝 設於海域結構基礎上,以形成陣列式排列方 式來撷取風能,透過葉片轉動帶動發電機組 產生電力,再經由海底電纜將風力機組所產 生之電源輸送至陸地,然後併入陸域電網供 電。從單一離岸風力機組成之構造上,可概 分為(1)風力機組;(2)塔架;(3)水下支撐結 構、基礎;(4)電力系統包括海纜、陸纜變電 站及電網等。其中風力機組部分(Turbine)包 括機艙(Nacelle) ' 葉片(Rotor with blades)與 輪轂(Hub)-目前市場上皆由國外公司負責設 計、製造及組裝,且整機輸出,其相關設計 與規範皆屬各廠商之商業機密,國際上皆已 明訂相關技術規範及適用範圍,如欲從頭研 發恐趕不上歐美各國之進度,困難度較高。 僅水下支撐結構、基礎及電力系統因地制宜,需配合風場當地特性而定作。因此,本文將 針對離岸風力機組之水下支撐結構與基礎之 設計技術作一討論。 |