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臺灣港群108年10月號 2019-10-04
風電特殊重件裝卸

散、雜貨物裝卸一二三 之三

風電特殊重件裝卸

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  • 撰稿:鄭博仁

行政院在2017年核定「風力發電4年推動計畫」,其中離岸風電規劃於2025年累計設置量達5.7 GW,藉此促進能源多元化及自主供應,並帶動內需與就業。因臺灣過去不具離岸風電開發經驗,且潛在風場地處在多颱風與地震的環境,為逐步達成設定目標,遂採取「先示範、次潛力、後區塊」等3階段開發策略。

行政院在2017年核定「風力發電4年推動計畫」,其中離岸風電規劃於2025年累計設置量達5.7 GW,藉此促進能源多元化及自主供應,並帶動內需與就業。因臺灣過去不具離岸風電開發經驗,且潛在風場地處在多颱風與地震的環境,為逐步達成設定目標,遂採取「先示範、次潛力、後區塊」等3階段開發策略。

透過現行的遴選及競標的做法,希望在2025年之前,能夠扶植及穩固國內風電基礎產業供應鏈之能量,相關供應鏈產業如塔架組件產製、海底電纜及變電站建置、海事工程建造、運轉維護能量。

 

離岸風電的組成要件主要可以分為風機本體、水下基礎、海底電纜、電力接收站或變電站,從「離岸」這兩個字就可以凸顯出工程的複雜性與危險性。台船公司顏闓明主任秘書說道,沃旭能源曾經請了一艘印尼來的調查船來臺灣海峽進行水文探勘,當探測器桿插在海裡的同時,只是一個風浪過來就使探測器無法拔出,導致整艘船傾斜,當救援船到時把探測器切斷,才順利將調查船拖回岸上,說明離岸作業存在著很多不能預期的風險。


風電構件承載強度要求高

臺灣西部風場的風機要能夠耐到十七級強風,任何構件的強度都要夠,為了運送這些基樁、連接段、風機、葉片、鋼管樁、桁架等大型構件,需要更大的駁船來運送。

為了落實產業本土化之政策,台船公司在2019年7月15日將自行打造的「台船15號」展現在國人面前,船長140公尺、船寬41公尺、船深8公尺,總載重量可達23,000公噸、裝貨甲板承載強度可達每平方米20公噸,具有大面積的甲板可裝載大型超重的貨物,可配合艉向、側向、吊裝等多元裝卸貨方式。在各項海事工程上的需求上皆能符合需求,另依臺灣港口現況設計,配有壓載水系統,可符合基隆、高雄、台中、台北港等各港口的裝卸要求。
台船15號
「台船15號」能提供各大風場在塔筒、機艙、葉片等大型構件的運輸工作,滿足所有海事工程上的載運需求

圖片來源:台船公司


「台船15號」在設計上能適應台灣西部沿岸海床地形,將能提供各大風場在塔筒、機艙、葉片等大型構件的運輸工作,滿足所有海事工程上的載運需求,載重總重可達約4,000噸。此外,配合離岸風電之海事工程,可載運整套600萬瓩離岸變電站設備,包括3,500噸水下桁架基礎、3,400噸變電站本體及300噸的鋼樁四支。

水下基礎轉接段施工情形(圖片來源:興達海基公司)


離岸工程船舶安裝到維運 高難度高風險
除了上述重件製造及運送之外,離岸工程船舶可區分成五大類,分別為離岸支援船(Crewboats、AHTS、PSV)、移動式離岸鑽探平台(Jackup、Semisubmersible、Drillship)、離岸施工船(Plpe Lay、Reel Lay/Flex Lay、MSV/DSV/MPSV、Offshore Construction、Accommodation Barges)、浮動式生產平台(FPSO、FPSS、TLP、SPAR、FSO)及離岸風電安裝船(WTIV)等。風機在安裝時主要透過離岸風電安裝船,船上主要裝備包含600-1,000噸的重型吊車及動態定位系統,協助打樁、安裝海底基礎、塔架、風機與葉片,完後之後也負責平時的維修保養,平均造價約1.35-2億美元,相當昂貴。

臺中港離岸風電構件吊掛現場作業情形(圖片來源:臺中港務分公司)  現場作業情形(圖片來源:臺中港務分公司)
臺中港離岸風電構件吊掛現場作業情形

圖片來源:臺中港務分公司


台船公司顏闓明主任秘書進一步說明,國內尚無能力打造離岸風電安裝船,就算有能力打造完成之後,礙於市場較小經濟效益也不高,因此通常都是向國外租用,每天租金約10-20萬美金,國外風場較成熟,調度也方便因此仍具有營運上的效益。

 

離岸風機的施工過程主要可以分為五個步驟,第一是將安裝船平穩的固定在海上;第二步驟則將水下基座打入海底岩盤之中;第三步驟由重吊船將塔桶依續接在基座之上;第四步驟將機艙及葉片接上;完成前述四個步驟之後,風機就可以偵測風向開始發電,這些電會藉由海底電纜將電傳送到岸邊的變電站,這些來自沒有汙染的能源經過變壓之後,就能開始提供住戶的用電需求。竹南外海目前有五支風力發電機組,第一支已經在測試發電,預計年底會完成20支,加上2支示範風機,發電量可達128MW。

在開發臺灣離岸風電過程中,臺灣港務公司與臺中港務分公司擔任著極為重要的角色。臺中港務分公司港務長蘇建榮提到,身為碼頭經營者,配合政府政策與開發新興業務,臺中港在離岸風電主要有四大參與。1.風機構件的製造專區,主要為水上基礎如輪軸、葉片等;2.提供預組裝後運送至工作船的重件碼頭;3.運維基地,提供工作船渠做為運維基地使用,載運工作人員至風場進行施工維護;4.風能訓練基地,提供術科訓練場所。


離岸風機的施工過程影片,請點閱  youtube

風電安裝船Pacific Ocra號,即使在極端惡劣的天氣和海況下,也可以執行風場安裝任務。

圖片來源:reurl












台船公司主任秘書顏闓明相當熟悉國內風電產業發展過程,並細心為採訪團隊解說。

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