碩二郭靖玟
2020年10月29日的離岸風電參訪活動由綠能科技產業推動中心主辦，楊鏡堂教授主持，主要行程有參訪苗栗竹南海洋離岸風場、海洋風電運維中心以及西門子風機預組裝場。
參觀苗栗竹南龍鳳漁港外海海洋風場
從臺大出發後第一站來到苗栗竹南的龍鳳漁港，參觀海洋風電Formosa 1離岸風場，場址位於外海2公里至6公里範圍，面積10.27平方公里，是臺灣目前唯一一個商轉的離岸風電場，由上緯新能源公司負責營運以及維護。總裝置容量為128 MW，每年可供約14萬戶家庭使用。
由於風場並不是全年無休的在發電，會因為風況的差異或是機組維修保養而無法隨時維持滿發，因此在評估風場發電狀況時，通常會使用容量因數(capacity factor)，計算方式為風機實際發電量除以風機額定發電量。海洋風場2020年的容量因數大約為45%（資料來源：經濟部再生能源電能躉購費率審定會），相當於海洋風場在2020年的發電時數約為4000小時。再以台電的資料每戶家庭平均一個月用電量300度計算，海洋風場一年的發電量可供大約14萬戶家庭使用。
海洋風場共有22支風機，皆使用西門子歌美颯公司生產的風機，第一階段先安裝兩支4 MW的風機，第二階段再安裝20支6 MW的風機，於2019年10月9日全數安裝完畢。透過總長達90公里的海底電纜將風機發的電傳送至岸邊的升壓站，將電壓由33 kV升至161 kV後再併入台電的電網。
█ 海洋風電場址（圖片來源：https://formosa1windpower.com/）
這天的風況十分良好，發電量有127.5 MW，將近滿發，也因為風浪太強，無法出海參觀風場，便在岸上由上緯新能源公司林執行長為我們介紹了風場的設計規劃、安裝、營運維護。
海洋風場是臺灣離岸第一個商轉的風力發電廠，因此在建置時遇到許多困難，尤其是目前現行法規還不完善，林執行長以海底電纜的檢驗為例，現行檢驗方式是截取電纜的一段進行檢驗，但離岸風機使用的電纜是環形的，截取一段後電纜就無法使用了，因此目前還需推動制定國內相關法規、檢驗標準。
風場在施工時也有注意到環境保護，事前先對鯨豚、鳥類生物以及海域地形進行調查，以最不影響環境的方式施工。施工時有鯨豚保育員一同參與，若觀察到施工區域有鯨豚出沒，便暫停施工。打樁時會先製造氣泡幕，以降低噪音，減少對海洋生物的干擾。
█ 於竹南龍鳳漁港遠眺海洋風電離岸風電場
█ 專家學者們交流、討論
參觀海洋離岸風場運維中心
海洋風場雖然位於苗栗外海，但它的運維中心卻是位於臺中梧棲港。原因是運維的工作船必須24小時全天候待命，因此需停泊在不受漲退潮影響的商港，而距離海洋風場最近的商港是航程約一小時的臺中港。我們參觀了備品倉庫，出乎我意料的是倉庫不大，備品看起來也不多。工程師表示在臺灣最常更換的零件是機艙的空調風扇，由於臺灣濕熱的天氣，使得機艙內部通風換氣的需求比位於歐洲的風機多了一倍，因此損壞率較高。
█ 參訪時需穿戴安全裝備
█ 停靠臺中港的風機運維工作船
█ 備品倉庫
參觀西門子風機預組裝場
離岸風機的主要部件包括位於水下的基礎以及水面上的風機本體：水下的構件又可分為輸送電力的海底電纜、支撐風機的基礎(foundation)、與水上部分連接的轉接段(transition piece)；水面上的構件則有塔架(tower)、機艙(nacelle)以及葉片。由於海上作業不易，因此會在岸上預先組裝部分構件後再運至海上安裝。安裝風機前，會先預測之後四個小時的氣象、風況，確認能夠安全施工後，工作船會出海，首先定位、鑽海床、安裝水下的基礎，接著再安裝陸地上預組裝好的塔架、機艙以及葉片。聽起來十分容易，像是疊積木一樣一個一個拼裝起來就好，但實際上這些零件有數百公噸重，塔架、葉片也有將近一百公尺長，因此對海床、氣象的事先調查非常重要，也很需要操作工作船、起重機的專業技術。
█ 西門子歌美颯位於臺中港的預組裝場
心得
這次與許多專家學者一同參觀了風電場、運維中心以及風機組裝場，聽了幾位專家的討論，臺灣的離岸風電產業正在加速起步階段，大部分的風機零件是從歐洲運來臺灣的，在組裝場看到的技師、工程師很多也是來自國外。目前相關專業技術尚未本土化，但是其實臺灣和歐洲的風況、氣候差異很大，根據臺灣在地條件設計、製造屬於臺灣的風機是最理想的，期望在未來能看到臺灣自己製造的風機運轉發電。
* 感謝楊鏡堂教授對本文提供建議與指導
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