台灣海峽綠電豐富,但近岸風場已逼近飽和!萊茵再生能源:浮動式風機是解答

2022-06-23 12:40

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台灣近岸風場已逼近飽和,必須走向更深的水域,浮動式風機將是解答。(圖/萊茵再生能源)

台灣近岸風場已逼近飽和,必須走向更深的水域,浮動式風機將是解答。(圖/萊茵再生能源)

離岸風電是台灣綠電開發的重中之重,雖然台灣海峽是全球難能可貴的風場,但隨著開發,近岸淺水水域已逐漸飽和,若要再拓展風場,勢必得走向更深的海域,但固定式風機的基樁也得跟著加高,營建成本隨之飆升。因此不受限於水深的「浮動式風機」將是台灣下一階段的離岸風電技術,萊茵再生能源也在此砸重本,投資相關技術並爭取案場。

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萊茵能源(RWE)為德國最大的能源公司,創立於1898年,事業跨足火電、水電、核電與再生能源。隨著全球淨零碳排呼聲高漲,加上廢核爭議,萊茵能源擴大再生能源的投資,成立子公司萊茵再生能源(RWE Renewables),期望在2040年達到碳中和,並於2018年來台,參與離岸風場的開發。

2025年後,浮動式風機將是台灣風電發展重點

台灣政府大力發展離岸風電,根據2025非核家園目標,再生能源佔比必須在2025年達到20%,其中包含5.6GW的離岸風電。目前離岸風機以固定式風機為主流,然而這類風機必須將基樁固定於海床上,雖然在20公尺深的水域具備成本優勢,但水深超過40公尺後,建設成本就會飆漲,失去經濟效益。萊茵再生能源董事長鍾弘錦表示,台灣海峽淺水海域已逼近飽和,能建設固定式風機的區域逐漸受限。

2025年後,台灣將進入第三階段的離岸風電開發,預計在2026年至2035年釋出10GW的裝置容量,浮動式風機將是主旋律,而萊茵再生能源對此重金投資,期望成為浮動式風機的領導廠商。

延伸閱讀:離岸風電「國產化」卡位戰 開發商後台赫見新潮流金主

萊茵再生能源於2018年設立台灣辦公室,針對第三階段的離岸風電,開發6座離岸風場,範圍涵蓋新竹、台中、彰化外海。其中竹風風場位於新竹市外海2公里處,萊茵集團與亞泥聯手開發,裝置容量預計448MW,目前已通過環評,預計2026年商轉。而另外5處風場離海岸線更遠,部分水域的深度適合發展浮動式離岸風電,萊茵再生能源目前有挪威、西班牙、美國的經驗,計劃將此引入台灣,開發浮動式風電風場。

萊茵再生能源2018年在台灣設立辦公室,並針對第三階段區塊開發規劃6座離岸風場。(圖/萊茵再生能源)
萊茵再生能源2018年在台灣設立辦公室,並針對第三階段區塊開發規劃6座離岸風場。(圖/萊茵再生能源)

浮動式風機不受水深限制,但必須克服機械結構問題

鍾弘錦說明,浮動式風機最明顯的優勢,就是建設不受限於水深,代表能開發的風場更多。另外,風機會因為風的吹拂而震盪,固定式風機偏斜角度超過1度,就必須為了安全而強迫停機,代表在風速過高的情況下,風機其實無法發電;但浮動式風機可以接受4度的偏斜,發電時間因而增加,發電量與經濟效益也跟著提升。根據國外研究,目前浮動式風機已具備在17公尺浪高下保持穩定的技術,就算強烈颱風來襲,風機仍能保持穩妥。

此外,雖然浮動式風機的發展時間較晚,但浮動式基樁已累積超過半世紀的技術。目前海上鑽油平台大多採用浮動式基樁,能在水深1,000公尺以上的區域開採石油。鍾弘錦表示,雖然浮動基樁技術成熟,但浮動式風機的技術挑戰,在於風機葉片與基樁的震動頻率。從機械結構來看,葉片與基樁屬於不同的力學系統,葉片轉動,但基樁會隨著海浪震動,若兩者的頻率沒搭配好,容易有結構上的風險,這也是浮動式風機正在克服的問題。從產業角度來看,設計浮台結構的廠商與風機廠商必須互相配合,分享參數,才能開發出適當的浮動式風機。

萊茵再生能源董事長鍾弘錦(圖/萊茵再生能源)
萊茵再生能源董事長鍾弘錦表示,設計浮台結構的廠商與風機廠商必須互相配合,分享參數,才能開發出適當的浮動式風機。(圖/萊茵再生能源)

但鍾弘錦表示,目前台灣的浮動式風機供應鏈仍在起步階段,尚未成熟,「現在還沒有人知道,浮動式風機國產化能做到什麼程度。」因此鍾弘錦建議,台灣應設立浮動式風機的示範風場,讓國內產商評估,是否投入浮動式風場的投資。

台灣已訂出明確的2050淨零碳排路徑,離岸風電將是關鍵綠電來源,隨著近岸風場飽和,台灣勢必得走向水深之處,而浮動式風機的發展,是台灣綠能下一階段的重點。

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