![海愈深愈有優勢,浮動式離岸風電將成台灣發展機會](https://img.technews.tw/wp-content/uploads/2023/03/13142907/LINE_ALBUM_202338-10%E9%A2%A8%E5%8A%9B%E7%99%BC%E9%9B%BB_230310_182-624x416.jpg)
離岸風電為台灣再生能源計畫重點,隨著不斷開發,離陸地最近的近海海域空間會先開發完畢,因此未來的風電勢必會朝深海前進、面對更廣闊的開發空間。與此同時,風電技術更持續變革,逐步演變成「浮動式」離岸風電,這也是台灣技術發光發熱的好時機。
近海熱門海域開發漸漸飽和後,預計 2026 年後第三階段區塊開發將有離岸風場開發到 50 公尺水深以上海域,若採用傳統的固定式風機,不僅得開發出更高大的風機,塔架、水下基礎也得更加粗壯與牢固,隨之提高初期成本。
WEA 2023,一窺 MIT 浮動式離岸風電全新技術及商機
在本屆 WEA 2023 亞太國際風力發電展上,船舶暨海洋產業研發中心執行長周顯光便指出,浮動式離岸風機優勢在於:當水深變深,只要加長繫泊纜線即可,浮台就好比一艘船,水深愈深浮式風機更具有競爭力,且大部分的海洋都是深水海域,勢必將成為未來趨勢。
且要提高浮式風機在海上的穩固程度,一定得擴大風機規模,也需要因地制宜、在台灣製造。周顯光強調:「我們都知道浮式風機是未來,但各國仍在開發該技術,沒有標準化製程,因此台灣可以利用自身最成熟、最有成本效益的方法設計浮式風機。」在這樣的理念之下,台灣大學能源中心、台船與財團法人船舶中心也在 WEA 2023 亞太國際風力發電展攜手打造「浮式風機產業團隊主題館」,展示了台灣創新半潛式浮台設計。
周顯光指出,浮式風機 2030 年就會爆發性的成長,但在那之前,還有 2028 年的示範浮式風電計畫併網,用以檢視台灣的供應鏈、運輸與港口,以及測試產業跟社會的承受度,才可以即時加強。
然而,當前台灣浮式風機設計的挑戰在於「原型系統海上驗證」。有良好的設計概念,但仍要製造一隻夠大的風機放在海上測試,最終才有機會商業化,過程需要大量資源投入。周顯光表示,該團隊所設計開發的半潛式浮台繫泊系統,完全是以台灣的產業環境、生產製造能量、供應鏈與港口為設計,並能抵禦 50 年一遇的強烈颱風,在風浪中浮台也能保持平衡。
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▲ 船舶中心所設計的浮台,目前的模型為 1:70 ,最終的三角浮台長可達 80 公尺,可以裝 10~15MW 的風機。(Source:WEA 2023)
周顯光表示,過去固定式風機國產化遇到的挑戰在於,風機都是歐洲設計,採用歐洲的材料與工法,但台灣有著優秀的造船經驗,優秀的生產量能,若能發展出自己的一套系統後,未來的浮動式離岸風電技術也能外銷到鄰近國家。
周顯光表示,目前的模型為 1:70 ,最終的三角浮台長可達 80 公尺,可以裝 10~15MW 的風機,目前已經完成半潛浮動式離岸風機的原型機海域實測,預計明年開始製造,2025 年在海上測試,有機會銜接上浮式風機示範計畫。
提及優秀的造船能力,前身為造船系的台大工程科學及海洋工程學系,也有推出新一代的離岸風電浮動平台設計,團隊與台船、船舶中心研究人員和工程師們響應經濟部前瞻計畫以及科技部綠能研發計畫,共同組成設計團隊,目標開發設計可承載 15MW 風機的半潛式浮台。
團隊完成了載台的初步設計,命名為「台大浮台(TaidaFloat)」,同時還有相對應的繫泊錨碇系統,工程科學及海洋工程學系團隊成員雲在天指出,團隊開發的浮台設計優點在於有辦法 100% 國產化,浮台全部都用平板而非軟板組成,在地上銲接完成後到船屋裝配即可,過程都可自動化完成,一週的時間就可以銲接完成。
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▲ 台大工程科學及海洋工程學系團隊設計的「台大浮台」,不需複雜焊接工法,可 100% 國產全自動化製造。(Source:科技新報)
之所以不需要複雜的銲接工法,是因為台大浮台的設計將浮台圓形柱子改成不規則六角形立柱,因此不用彎板機耗時、耗工地建造大型圓柱,銲接也都轉變成可採自動或半自動的面銲接
最後構思的平板設計除了便於製造,六角形立柱也方便工作船停靠,平板平台也提供人員寬敞且連續的作業空間。
面對未來的浮動式風力發電趨勢,臺英風電副總經理王奕仁指出,從一開始的廠址調查到工作期間的支援後期、維運,替產業服務外,近期目標積極往海外發展,未來也會與英國在浮動式技術的電纜、浮台有交流。
離岸風電是台灣再生能源不可或缺的一環,將提供未來龐大的綠能電力,經濟部能源局長游振偉也表示,台灣風場分三階段開發,目前已有 2 個風場併聯發電,去年和今年也將有 7 個風場正在趕工中,去年底的區塊開發第一階段也已遴選 6 個風場,從 2026 年開始,台灣將年釋出 1.5GW 的風電能源,預計在 2035 年之前,風電將超過 20GW。
大廠匯聚,WEA 2023 精準串聯國際風電產業鏈
而「亞太國際風力發電展」如今已經邁進第五年,匯聚風力發電產業,建立產業關係網路,聚集上、中、下游風力發電產業供應鏈,並結合碼頭區海陸雙展,展示在風場穿梭的人員運輸船,其中韓國浮動式光達觀測與評估海象氣象錫泰克 Seatech、泰國人員運輸船 Marsun Public Company and Limited以及越南石油與天然氣承包商 PTSC 更是首度參展。
此次展會也吸引荷蘭、丹麥、英國、挪威、法國等國際館;荷蘭、丹麥、挪威、英國、法國、義大利、西班牙、日本、美國、德國、泰國、越南、新加坡及台灣等 15 國 121 家參展商,超過 270 個展位規模,今年更有高達 22 家新進台灣供應鏈廠商,成為精準對接國際風電產業的重要舞台。
(首圖來源:WEA 2023)