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新聞專區

2014-11-06

發展離岸風能 台灣表現亮麗

2014再生能源周系列活動之一,由經濟部能源局主辦、工研院執行之「離岸風能技術與發展國際研討會」,16日在交通部運輸研究所舉行,邀請英國、丹麥、德國及國內專家分享歐洲與台灣發展離岸風能之應用與具體建議,吸引120多位國內產、官、學、研代表參加,討論熱烈。

示範獎勵

帶動產業投入

工研院綠能所副所長何無忌:發展綠能產業為全球趨勢,我國積極發展再生能源,在風能方面發展表現亮麗,政府設定在2030年達成3,000 MW離岸風力的目標,預計將為國內帶來超過5,000億元的龐大商機。經濟部於2013年1月評選出2家民間業者、1家國營業者,進入離岸風力發電實質開發階段。希望透過示範獎勵計畫,於2015年建置完成4架離岸風力機。推動離岸風電發展,具有自主綠色能源效益,更能帶動台灣風電相關產業及金融業投入發展;強化國內海事工程╱運轉維護在地化、系統與零組件提高國產化與自給率;透過產業鏈的垂直整合與加強人才培訓,推動產業轉型。

師法歐洲

慎選合作夥伴

丹麥A2SEA公司關鍵客戶經理Mr. Soren Ronnow Poulsen:歐洲已累積許多離岸風場安裝經驗,並依經驗建造新一代安裝船,台灣於建置離岸風場時可參考歐洲經驗進行規劃與準備。風力機安裝能否成功,海床狀況與風況是一挑戰,在英國有北海的風,也有洋流問題,海浪高度經常達到9至11公尺,去年極端氣候,海浪高度甚至高達13公尺。加上歐洲風力機越做越大,估計在2020年時,8MW至10MW的風力機會很普遍,轉子規格也會越來越精密。因此,透過嚴謹規劃、精密計算,加上投保後,確實執行保險公司的規定,可降低風險。

過去許多電力公司、風能開發業者習慣單打獨鬥,建議慎選有豐富經驗之合作夥伴,同時於計畫執行前便先延攬有豐富經驗的專家,並吸取他國經驗,這將是聰明的投資。

降低成本

風力機大型化

英國IT Power公司資深工程師Mr.Mark Leybourne:二星期前與工研院簽訂合作計畫,將在11月底前完成離岸風電設計、製造以及營運維護準則。

目前歐洲11個國家共有69座風場,到8月底止,發電量達6.5GW,估計2020年風電總容量可達18GW。過去幾年風場發展的速度很快,多以近海20公里的淺水區為主,如今則以離岸40公里至155公里的深水區為目標,過去之技術不敷使用,必須開發新的技術來面對挑戰。

開發商因此面臨使用在地材料與規劃期程的問題,深海海床的狀況是一挑戰,而隨著風力機尺寸越做越大,供應鏈的能力與獲利也必須嚴謹面對,尤其英國、德國政府開始減少補助,業者如何降低成本更形重要。為達到規模經濟,降低成本,風力機大型化為大勢所趨,以提供更多發電量,同時後勤運輸、組裝亦需有足夠之港埠設備與碼頭因應。

西門子3.6MW風力機為現階段市占率較高之機型,過去常將陸上風力機改裝後成為離岸風力機,如今,ALSTOM已開發出6MW的直接驅動型離岸風力機,發電效率更高。至於風力機基座部分,歐洲已研發出漂浮式基座,可隨海流產生波動,深度達100公尺,現正試驗中,其優點在於風力機故障時可運回陸上維修。

安全考量

完整應變計畫

德國TUV SUD公司計畫保險主管Mr. Nigel Crowe:由於離岸風場必須面臨環境考驗,每個環節都須詳細考慮安全問題,提出完整應變計畫,並隨時修正。英國甚至有專屬的法案,業主與設計人員一開始就要建立有效溝通,將安全概念融入計畫中,同時安全要求亦應高於法律規範,才能將可能風險降到最低。

德國TUV SUD公司認為做好安全工作端賴事前完整規劃,其中,風力機的絕緣設計,即使除役期也應妥善保護使用者,風險與健康管理也應納入管理的一環,同時應妥善培訓工作人員,建立良好的安全文化。

升級偵測

避免雷達干擾

臺灣海洋大學電機資訊學院院長程光蛟:當風力渦輪機的葉片轉動時,會產生電磁波都卜勒效應,且葉片與飛機有相似的空氣動力學設計,兩者間的雷達特徵雷同,加上葉片與飛機的速度幾乎相等,無形中增加偵測困難。其改善作法在於調整風場佈置(如利用一些方法降低RCS和蒐集風場反射特徵新增至雷達資料庫以利進行訊號分析),雷達升級及輔助雷達方式因應。

由於離岸風場高度可達130公尺,當船隻航行風電場附近海域時,會使雷達影像出現「假的」目標物。減輕雷達干擾的作法是在海防雷達及附屬設備裝設時,避免設於可能的干擾位置,同時要加強航行人員雷達訊號判斷知識。離岸風場或其鄰近地區裝設VTS雷達時,應注意是否會發生風力機塔架及船隻的干擾現象。

環境預測

滿足開發需求

工研院綠能所研究員張恆文:國內風力發電已開始往離岸風場開發,海上作業的經費、規模及風險都非常大,擁有準確的施工環境資訊對業者從事相關海事工程相當重要。工研院已投入海域施工環境分析暨自動預測系統之開發與研究,整合既有核心技術,已可提供未來120小時海上施工環境之預測資訊,並提供特定離岸場址風速、波浪、海流設計條件,以建構全方位離岸風場作業環境預測資訊為目標,並加值到各個離岸風場開發於不同階段之應用需求。

工研院:這次邀請的專家都有非常豐富的實務經驗,透過會議交流,讓參與此次盛會之國內業者獲益良多,對離岸風力發電相關核心技術有更深入了解與認識,未來,將應用臺灣離岸示範獎勵案之成功經驗,持續帶動其他海上風場開發。