｜離岸風能觀測站之設計討論

摘要：進口能源約佔台灣總供應能源的99％，可謂沒有自主能源，幾乎毫無能源經濟及安全可言；再生能源是本土能源，不必外求於人；其中，以風力發電成本最為接近傳統能源如天然氣發電，是最經濟的再生能源。

離岸風電是台灣再生能源的希望，但台灣多災變，為穩固發展此一能源，應慎選風力機及其單機容量，以符合存活的條件，因此宜儘速建置本地離岸風能觀測站，優先調查風能及風場特性，作為風險評估及規劃設計之依據。本文係針對離岸風能觀測站之設計方針深入加以討論，期能早日建立相關平台，促進風能技術深根及本土化，為台灣能源尋求一長遠之解決方案。

Abstract: Taiwan imported energy accounts for about 99% of the total energy supply, can be described as no self-energy, almost no energy economy and security. Renewable energy is  local energy. Wind power, the most economical renewable energy, is closest to traditional energy sources such as natural gas costs.

Offshore wind power is hope for the future of renewable energy in Taiwan, but Taiwan has many typhoons and earthquake disaster. To secure the development of this energy, wind turbine and its capacity should be cautious in the selection and survival conditions. Based on risk assessment and planning and design, it should make build offshore meteorological mast to investigate wind energy and wind field characteristics. This article is for offshore meteorological mast more in-depth discussion of design principles, the early establishment of the basic platform to promote further wind energy technology and localization technology for Taiwan to seek long-term energy solutions.

關鍵詞：風力機、風力發電、測風塔、離岸

Keywords：wind turbine, wind power, meteorological mast, offshore

前言
水之表面較陸地具有較小粗糙度，海面上風速遠高於陸域及海岸，平均風速約多出20%，依統計數據顯示，風能與風速三次方成正比，故海域風能較陸域約增加70%。另因海水表面溫度之變化較陸域穩定，可以提供較為平穩、少亂流之風場，有利延長風力機之使用壽命，故海域確實適合發展風力發電，離岸風電將成為台灣未來追求自主能源的新方向。

多年來，工業技術研究院大力投注於台灣風能潛力分佈之調查與研究。歷年報告顯示西海岸地區風能豐富，其中以桃園、新竹、苗栗、台中、彰濱最為顯著，外島澎湖之風力資源非常可觀，具有世界級水準。歷經十數年來沿岸之運轉，已證實台灣的確擁有開發風電之潛力。離岸風電的產能條件相較於沿岸來的更好，但要形成穩定之能源，須先解決風力機抗颱、抗浪、防蝕及可靠度等問題，並深入調查環境，尤其未來需更精確的預測氣象，以利電力之估算與調度。

台灣雖擁有風力機零組件及周邊工程之潛力，但已錯過製造陸域風力機的時機，如今是開發離岸風場的關鍵時刻，不宜放棄自行開發風場與風力機維修技術，更不應錯失離岸風電的周邊建設，這些工程所需之金額比製造風力機的產值還高，若仍落在外國人手中，對國人説意不過去。

離岸型皆屬巨型機，才符經濟規模，但周知台灣環境多災，其風險更高，需謹慎評估。為經濟保險起見，宜儘速建置離岸風能觀測站以進行調查風能、風場特性，尤其針對颱風的量測，更應戮力以赴，藉以慎選適合的機種與單機容量，再據之建置風力發電廠，促進風能技術本土化。

離岸風能觀測站是面臨嚴峻海洋環境之專業系統，其設置對未來海上風場的結構、交通、運作及維護等，具有先導開啟之示範作用，讓海上風力機設計得到事前演練。

離岸風能觀測站必須整合量測需求、海洋動態、負荷模擬、結構設計、國際認證、艤裝佈設、防蝕規劃、太陽光電、鋼構製造、海事工程、船舶繫泊等技術方足以勝任。除此之外，取異類之技術互補，引進國外技術，也顧及本土支援能力，長期調查，深植日後技術，如此運作才能完全竟功。

離岸風場的建造、營運、巡邏、檢視、維修等都需要船舶的交通與運作，對已有造船工業基礎的台灣而言，應該有足夠能力參與相關之建造，未來海洋能、海洋牧場與海藻生質能的開發也一樣須靠船舶來結合，彼此是互通的，而應採系列式、連貫規劃與開發，以取得多元的目的。

離岸工程的角色重大，應是台灣未來前進海洋能源的希望。因此，思考如何建立完整實力，才能真正舒解進口能源的壓力則格外顯得重要。若事事仍須靠國外技師或船隻前來支援維修，對子孫的照顧不足，意義不大。