足夠耐震也適用台灣海床,成大與沃旭完成沉箱負壓水下基礎研究

作者 | 發布日期 2022 年 06 月 21 日 15:15 | 分類 環境科學 , 能源科技 , 風力 line share follow us in feedly line share
足夠耐震也適用台灣海床,成大與沃旭完成沉箱負壓水下基礎研究


隨著台灣離岸風電裝置量愈來愈高、沿海地質研究加深,相關研究也愈來愈完善,最近沃旭能源與成功大學也攜手合作,完成全球首個離岸風機管架式負壓沉箱基礎(SBJ)的砂箱振動台試驗,肯定該技術的耐震與抗土壤液化能力,也適用於台灣西岸海床。

台灣地狹山高雨勢集中,保水不易也容易有大量砂質土順著河流入海,因此台灣西半部彰化、雲林等離岸風場集中處,海床土壤多為疏鬆到中等緊密砂土,地震時容易有較高的土壤液化風險,為穩固風機,現階段離岸風電水下基礎多採用管架式多樁基礎。

管架式多樁基礎雖然可以確保風機在疏鬆土壤的穩定性,但施工過程的打樁、接樁及續打都會伴隨噪音與震動,對海洋生態影響較大,也被稱為「打樁式基礎」;而管架式負壓沉箱基礎雖然有無噪音、大幅減少海床振動、埋置深度較淺等優勢,但安裝前須考量土壤類型與土壤強度。

▲ 管架式負壓沉箱基礎。(Source:沃旭能源)

這也是為何先前台灣離岸風電裝置都採打樁式基礎為主,成功大學與沃旭能源也一同合作尋找該技術在台灣的應用可行性。成功大學水利及海洋工程學教授郭玉樹指出,早期台灣不熟悉離岸風電技術,自然會採納歐洲經驗,但通常管架式負壓沉箱基樁都裝置在較為黏著土壤,尚未有應用在高液化潛勢的風場經驗。

▲ 模擬負壓沉箱水下基礎安裝,過程有如拔罐五分鐘裝置完成。(Source:科技新報)

通常土壤液化不會發生在 30 公尺以上的土壤,但團隊模擬高達 80 公尺液化土壤、50 年地震發生機率 10%(475 年發生一次之最大規模地震)等條件,也採用高達四公尺、符合真實風機比例的大模型,以及 1:47 沉箱基礎進行試驗,還透過高難度吸力安裝工法,同步完成三個沉箱基礎安裝並進行實驗。

而研究結果也顯示正面結果,負壓沉箱水下基礎可提供風力發電機足夠穩定性,具有耐震與抗土壤液化的能力,證明負壓沉箱水下基礎在台灣西岸海床的應用可行性,也提高台灣學術研究能量。

(Source:科技新報)

此次沃旭能源在該研究中,也提供學界難以獲得的「真實資料」,包括實際尺寸、未來的土壤條件等等,補足研究所需的資料。

沃旭能源台灣專案總監高傳勝指出,沃旭能源是第一個應用管架式負壓沉箱基礎的離岸風電公司。沃旭在經過四年的海床地質調查、更掌握彰化外海地質狀況後,也認為台灣確實可以採用負壓沉箱基礎技術,之後也委託第三方認證機構進行概念驗證,並在 2021 年 2 月取得專案認證,與成功大學水利及海洋工程學系攜手執行大型砂箱振動台試驗。

(首圖來源:沃旭能源)