離岸風機能抵抗颱風嗎?談談風機製造與認證

發佈日期: 2019 年 05 月 27 日 12:00 | 作者: | 分類: 產業資訊

台灣近年來大力推動離岸風電,首座商業規模的風場更在本月 18 日正日開工,預計今年就能成功併網,昭示著風電產業跨入新里程碑,而台灣在發展風電的同時,也不斷面對大眾的質疑:來自歐洲的風機可以承受亞太地區特有的颱風與地震嗎?

在日前 SEMI 舉辦的「驅動台灣風能產業鏈之契機及願景」研討會中,不少專家與廠商現身說法,除了逐一講述風機葉片的使用材料、檢驗與實際使用狀況,澄清對離岸風電的迷思,也認可台灣離岸風電的發展,認為台廠將可乘著風電熱潮,邁向產業升級並創造就業機會,成為亞太的重要風電基地。

離岸風電開發不易,在整機廠認證程序中,供應商首先要經過 GL 材料認證,之後則是風機系統商實驗室、系統性能與環境安全測試,最後再經過小批量與大批量生產測試後才能綠燈放行。除此之外,國際的 SIO9001 品質認證、SIO14001 環境管理與 SIO45001環境安全認證也是必不可少,整體下來得花費三年以上的時間才能完成所有程序。

以風機大廠 MHI Vestas 來說,也是經過多項實驗與認證才會正式投入市場,除此之外,MHI Vestas 也針對亞太地區多颱風的條件,與驗證公司 DNV GL 設計出 IEC-T 抗颱等級風機,訂定更嚴謹的標準,MHI Vestas 業務總監孫格偉表示,台灣的陸上風機若有定期維運,基本上都能穩定運轉,而海上的干擾物更少,風向與風速會更加穩定,只要能掌握颱風的風速與風向,就能設計出抗颱風機。

一般而言,由於離岸風機得面對日夜不歇的波浪與海水侵蝕,風機都得具備抗拉抗彎、低放熱、抗開裂等特性,近年來離岸風機更逐漸朝大容量發展,到了 2025 年,風機中心高度預估可突破到 200 公尺,加上風機葉片後整體高度就會超越 300 公尺,這使得使用材料跟元件都需要調整與變動,天力離岸風電總經理徐傑輝便指出,為了捕獲更多風能,未來風機葉片將會愈來愈長,但是葉片太重又會造成風機傾斜,因此葉片材料已逐漸從玻璃纖維材料改成碳纖維複合材料,以維持強度與韌性。

與傳統的玻璃纖維材料相比,碳纖維具備更優良的力學性能,耐蝕性也相當突出,可以在提高剛度、減輕重量情況下,改善葉片的耐疲勞性、風機輸出功率,也因為重量降低的緣故,也同時達到降低運輸和安裝成本的效果。

大容量風機也是台灣的發展契機,歐洲葉片出口至亞洲運費會多 20%,徐傑輝便指出,目前日本、韓國、紐澳、東南亞、美加西岸都沒有設置葉片廠,中國離岸風電則以容量 3 到 4MW 的風機為主,因此 8MW 以上的大容量風機便是台廠的發展機會。

有政府支持在前,再跟經驗成熟的團隊攜手合作後,台灣廠商將可憑藉深厚的產業鏈基礎和實力,進一步切入離岸風電市場,跨入海事工程、安裝風機、協助風場等領域,成為亞太重要的風電中心。

(首圖來源:EnergyTrend 攝)

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