2016/08/05
經濟部能源局
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撰文／ 鍾承憲（財團法人船舶暨海洋產業研發中心副處長）
圖片提供／財團法人船舶暨海洋產業研發中心
離岸風力是我國未來發展再生能源的新生力軍之一，本文介紹離岸風場與陸域風場之差別，並探討離岸風場的作業安全評估與所需開發技術。
千架海陸風力機，從陸域至離岸
臺灣西部沿岸風力資源豐富，相當具有開發價值。受惠於此天然優渥條件，為拓展再生能源，政府積極推動離岸風場之建置，藉由「風力發電離岸系統示範獎勵辦法」之推動，期望能達成2030年以前建設千架海陸域風力機、離岸風力發電機裝置容量達4GW之目標。
陸域風場與離岸風場有什麼差別？如圖1 所示，離岸風場除在陸上建造外，運輸、組裝、維護與營運都在海上進行，海上作業占了安裝最大部分的比例。離岸風電海事工程的複雜度遠遠超過陸上風電建置工程，重達數百噸的基礎（基樁、水下支撐結構）或風力機組需由施工船運輸與安裝，從在港邊裝載、海上運輸、水上吊裝、到風機與基座固著，均有其工程技術門檻，亦隱含作業安全上的隱憂，如風機結構裝船過程會造成船舶傾斜，船舶的穩度變化，一不小心恐會翻覆；運輸過程在海浪起伏作用下貨物固定若不確實，可能會掉落海中；海上安裝時除需要能吊距海平面達90～100公尺高的重物的吊裝機械，且需在風、浪、流的作用下保持安裝的精準度，稍有不慎恐會造成風力機組件損壞等。因此，離岸風場之海上作業無論在施工機具或是人員操作安全都面臨極大的挑戰。另外，海事工程所需工程船隊包含運輸船、拖船、自升式平臺船等，動員費用極其可觀，海上作業應在充分的規劃下實施，以減少作業時間、作業事故，避免增加成本，因此亟需相關之海事工程安全評估技術，以事前掌握該作業方式之可行性，確保人員與機具之安全性。
風場施工安全要求高
歐洲在離岸風場施工時相當注重安全評估，往往會請第三方認證機構進行施工工法可行性的認證，舉凡施工機具如船舶、吊車、吊具的堪用性，施工人員的專業證照、安全教育訓練，施工計畫內步驟的說明，關鍵步驟的分析模擬與合理性，可進行作業的風速、波浪條件，均須經過認證單位的審查與核准，並據以實施；本研究計畫即在建立離岸風場海事工程作業中，與風力機組件港邊裝載、海上運輸、施工安裝等關鍵步驟相關之評估分析技術，以便協助海事工程廠商能確認其使用機具與搭配工法之可行性與安全性。
第三方認證，強化風機施作標準
國內尚無離岸風場相關海事工程之實績，且以往應用於國內海事工程的施工船舶或機具乃至於施工工法，均未被要求需通過第三者認證機構之認證，故本計畫期能在依循歐美相關法規所建構的安全評估模式上，藉由分析國內已使用之船機，或已開發設計之自升式平臺安裝船，協助國內海事施工團隊事前評估安裝作業之安全性與可行性，以符合國際間海事工程作業上之安全需求標準，進而協助業者提升國內施工機具與施工能量，以達到國際級之安全作業標準，使我國海事工程產業切入國內離岸風電場開發時，對船舶與機具之評估能有依循之標準。
臺灣產業在國內風場之海事工程服務上具有地域上的優勢，應掌握國內開發離岸風場之契機，切入此高達數百臺風力機安裝，除能有效促使離岸風場如期如質建置完成，亦可從中帶動國內海事工程產業技術升級與產業發展。
關鍵字：再生能源,離岸風力,風力機組,安全評估