為使您有最佳瀏覽體驗,建議您改用最新版本的Chrome或Safari瀏覽器來瀏覽網站內容,謝謝!

X

能源小學堂

離岸風電大哉問:八個問題讓你更了解離岸風電

2020/07/14

離岸風電在台灣正持續蓬勃發展,除了在前兩階段已分配的5.7GW裝置容量將在5年內陸續完成之外,第三階段區塊開發標案也即將啟動。本次能源小學堂將解答離岸風電常見的疑問,幫助大家更認識離岸風電。

問題一:為什麼台灣要發展離岸風電?
因應全球暖化衝擊,台灣在2015年根據巴黎協定頒布了《溫室氣體減排和管理法》,積極落實能源轉型。同時,愈來愈多企業透過使用綠電減碳,如Apple、Google等國際大廠要求供應商需使用一定比例的綠電;而台灣企業為了打入國際供應鏈中,對再生能源的需求也隨之提高。

風力發電是最普及的再生能源之一。自1990年代開始,風場更從陸地開始往海上延伸。架設在海面上的離岸風機,不但能接收到又穩又強的風力,風場的規模也更大。經過近三十年來的發展,離岸風電已成為歐美沿海國家綠能發展的重心,除了直接產出電力,各國甚至開始計畫使用離岸風電生產氫氣作為運輸、供暖等用途。

台灣由於地狹人稠,陸域風機架設空間有限;而台灣海峽擁有優良的風場環境,非常適合發展離岸風電。此外,台灣高度仰賴進口能源,發展離岸風電亦能提高國內能源自主比例。提供穩定的綠電給企業,更能幫助本土產業在國際供應鏈上更有競爭力。

問題二:第一、二、三階段離岸風電開發的內容是什麼?
由於離岸風電在台灣是全新的產業,因此政府特別訂定了「先示範、次潛力、後區塊」循序漸進的三階段開發進程。

第一階段為「示範風場」,規劃裝置容量為238MW。其中在第一階段得標的「海洋風電」兩階段離岸風場已分別於2017年、2019年完工商轉,為台灣首座離岸風場。

第二階段為「潛力場址開發」,規劃裝置容量為5.5GW,並採3.5GW遴選、2GW競價的模式進行。在遴選階段也納入國產化要求,希望能培養台灣在地離岸風電產業發展、帶動部分產業轉型、同時幫助競標階段的離岸風電電價合理化。此階段的離岸風場將從2020年至2025年陸續完工商轉。

第三階段又被稱作「區塊開發」,預計將延續前二階段產業培養的成果,開發更多條件優良的風場。第三階段開發預期使台灣離岸風電產業更為成熟,提供更多就業機會,進而引領亞太地區的離岸風電發展,相關的規模與評選規則也將於2020年底公布。而安能集團參與投資的離岸風電專案「海鼎離岸風電計畫」也將參與此階段開發,完工後預計可產生足夠提供台灣逾150萬戶家庭的潔淨電力。


台灣第一座離岸風場海洋風電於2019年底完工,風場距離海岸僅六公里,可從岸上遠眺。(圖片來源:環資中心)

問題三:台灣夏天風力較小,離岸風電在夏天能發電嗎?
每一座風力發電機都有所謂的「切入風速」,風力風速只要大於切入風速便能使該座風機開始發電。離岸風機的切入風速約為3~5公尺/秒,相當於能吹動小樹枝和樹葉的微風,就能讓風機開始發電;而根據海洋風速塔資料,台灣夏季(6~8月)平均風速可達6.2公尺/秒,而冬季(12~2月)平均風速更高達9.7公尺/秒,均高於風機的切入風速,代表台灣離岸的風機無論是在夏季或冬季,都仍有機會持續產出電力。

在風力較微弱的季節,許多廠商也會趁機進行風機的維修保養,延長風機的發電效率和壽命;而隨著風機製造技術持續精進,切入風速也有望持續降低,讓風機整體產電的效率提升。

問題四:台灣地震、颱風頻繁,還適合發展離岸風電嗎?
颱風和地震所帶來的巨浪和強風的確對風機的耐受程度造成影響。而台灣位於地震和颱風的熱區,自然對於離岸風機有更高的抗震耐颱標準。

颱風及地震對風機帶來的危害包括強風強浪的衝擊,以及海床的震動。在風浪耐受方面,經濟部標準檢驗局透過「離岸風力機檢測標準與驗證發展計畫」的研究成果,新增Class T之風力機等級,此風力機等級可以耐受10分鐘平均風速達57 m/s、相當於17級風的強度;此外,當風速超過25m/s時,風機的轉子葉片將自動停止以保護葉片不被吹斷。在提升風機抗震能力方面,標檢局也要求風場場址需進行震源探勘及地震危害度分析,避開地震好發的區域及地質較脆弱的部分。

事實上,離岸風機抗震與抗颱的工程技術與陸域建築物的工程原理相似,而台灣一直以來都擁有頂尖的抗震抗颱工程技術,這些經驗也幫助我們的離岸風機能夠更穩固的豎立在海床上。

問題五:離岸風機會被雷擊中而損壞嗎?
離岸風機坐落在空曠的海面上,因此防止雷擊的機制也是風機設計重要的一環。離岸風機的避雷裝置包括在葉片上配置鋁製導體,讓雷擊的電流透過葉片根部避雷器(Air Terminal Rod)通過塔架接地電纜及基礎接地線導入大地;在機艙上配置避雷針,同樣將電流通過塔架內導線導入大地;而在齒輪箱、輪軸及控制系統等也設計屏蔽、等電位連接、浪涌保護器(SPD)和氧化鋅避雷器來保護這些機械與電子系統不受外部電流而損害。

問題六:風機會影響自然景觀嗎?
在風場選址時,政府和開發商即會協調避開自然風景區;風機本身也可透過微調顏色,使其在空曠處不會太過顯眼。

離岸風機由於坐落在離岸數公里外的地方,對於景觀的影響更小。近年來許多離岸風場更座落於離岸三十五公里以上的地方,例如安能投資的海鼎離岸風場,便離岸36~62公里之遠,利用地球的自然弧度,讓岸邊的人看不到風機。


陸域風機底部漸層的綠色使其能更融入周邊環境。(圖片來源: EnBW安能)

問題七:離岸風電產業需要那些人才?
離岸風電在不同階段會需要不同的人才。在前期規畫階段,開發商要評估風場發展潛力,並了解當地產業,因此除了土木工程、電機工程及環境工程人員外,更需要公共關係、財務投資等人員。風場開始興建後,要將設備藉由工作船隻運到海上風場安裝,這時候土木工程師、環境安全衛生人員及環境工程師,也會加入專案。營運後,大數據工程師和風場設備維護技師就扮演吃重的角色。(延伸閱讀: 你我與風電的距離-離岸風電人才大盤點 )

問題八:離岸風電的發展將可帶動哪些產業?
離岸風電看似全新的產業,其實是由許多發展已相當成熟的領域相輔相成的。除了將擴大既有的能源產業版圖之外,離岸風場的設備涵蓋鋼鐵等重工材料、又須在碼頭及海上進行大型建造工程,對於重工業和海事工程產業也帶來巨大的商機。除此之外,如金融業、環境工程與碼頭服務等產業也均因離岸風電而得以開拓新的發展機會。(延伸閱讀: 牽一髮而動全身!離岸風電帶動的週邊產業)

能源轉型及新能源的發展對於一個國家,乃至於全世界都有重要的影響。希望以上的這些問題,能讓大家對這項新興產業有更深入的了解!


參考資料

  1. EnBW Energie Baden-Württemberg AG
  2. 科技新報—離岸風機如何抵抗颱風與地震的摧殘?
  3. 經濟部標檢局—經濟部標準檢驗局完成風力機抗颱耐震國家標準 
  4. 風力發電單一服務窗口—離岸規畫場址專區
  5. 財訊—產官學力推讓人才跟國際接軌 離岸5公里急需2萬就業人力
  6. 台灣電力公司—離岸風力發電第二期計畫可行性研究
  7. 天下雜誌未來城市—德國沒落小鎮北堤 1500人靠離岸風電翻身

 

地址:10488台北市中山區南京東路三段168號11樓

電話:+886 2 2778 5500

信箱:info.tw@enbw.com

關注我們