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[[File:離岸.jpg|320px|thumb|有框|右|'''離岸風機示意圖''',圖片來源:[https://smartauto.ctimes.com.tw/DispNews-tw.asp?O=HK0B7B3PD7QSAA00NK 推動能源轉型 [[台灣]]首座離岸風機預計明年商轉]智動化,2016-11-07]] '''離岸風力發電''',又稱離岸風能,係於海上建設風力發電廠,風向較陸上風力穩定,在同樣時間內能提供更多的電力,且設施遠離民眾居住地,受到鄰避設施的反彈也較小。 ==簡介== 離岸風力發電是目前全球相當熱門的[[綠色能源|綠能產業]]之一,因機電設立在海上,施工難度及建設成本遠高於陸域風機。為了達到經濟效益,風機一次規劃建設的數量多半在 30 隻以上,甚至多達上百隻,形成一個「離岸風場」。包含風機、海底基礎、電纜、海上變電站、陸上電力系統,都是建設離岸風場必要設施。 ===新興產業=== 2008年[[金融海嘯]]後離岸風力發電仍不畏全球景氣困境,呈指數型高速成長。2015年以前離岸風力發電成本通常較陸上發電成本為高,但自2016年起全球各地離岸風力發電競標價格較過去顯著下降。離岸風能目前每度電的發電成本,仍遠高於傳統的火力發電。 ===設立開發=== 離岸風場的開發可分三階段:開發前置作業、風場建設、風場設完後之運轉維護工作。前置作業包含環境調查、許可申請、風場規劃、漁權談判、工作規劃、工程分包等,非常複雜,花費的時間最久,一般要 1~5 年,甚至花費近 10 年亦不罕見。為了節省海事工程的費用,均會盡量縮短,風場一般只需要 1-2 年即可完成。 ==前置作業== 離岸風機是非常大的結構物,要在海上這個充滿不確定因素的環境中,調動各式工作船分工合作,安裝這麼大的結構物;在工程、管理、風險管控上是非常大的挑戰。工程包含:風機、海底基礎、電纜、海上變電站、陸上電力系統等,風場建設完成後約可使用 20~25 年,此後要進行運轉管理、維護(Operation & Maintenance,O&M),使風場能維持最佳的營運狀況。風場使用年限到達後,即進行除役的工作。 若按市場機制自由競爭,難以吸引業者投入離岸風能開發。因此有意發展離岸風能的國家,政府均會以政策補助。故在衡量一個國家的離岸風能產業前景時,該國政府的政策及補助方案,是非常重要的考慮因素。台灣 105 年度躉購費率為每度電 5.7011 元(依據能源局 105 年躉購費率聽證會簡報,國內電業化石燃料發電平均成本 103 年度為 2.7446 元)。 ==政府協力== 離岸風場開發牽扯到的機關團體非常多;可能影響既有航道、漁場,要申請土地、海域、空域使用,常要與國際技術、機具、人員、資金合作。這些溝通協調工作,牽扯到公權力的介入與法規的規劃執行,絕非開發商可自行解決。因此各國政府的配套措施,是影響該國離岸風能產業發展及產業生態的重要關鍵。 相關工程如下: *海床地質探勘 *觀測船 *海象觀測站 *生態考察船 *海底電纜鋪設 *水下作業機器人 *基礎安裝工作船 電纜施工船 *建設母港 離岸風場建設需要使用的各階段所需之專業工作船非常多,包含風機安裝船(Turbine Installation Vessel,TIV)、起重船、電纜佈放船、海洋觀測船等高價值船舶及人員運輸船(Crew Transfer Vessl,CTV)等價格較低,但需求數量非常多的小型船舶,潛在商機非常可觀。 ==各國規模== 離岸風力發電裝置容量(百萬瓦) ,[[歐洲]]是海上風電的世界領先者,1991年在[[丹麥]]安裝了第一座離岸風電場(Vindeby)。2009年,歐洲海上風機平均額定容量約為3 MW,未來風機容量預計將增至5 GW。 到2014年1月,已經在歐洲建設了69個離岸風電場,年平均額定容量為482 MW。 歐洲海域離岸風電場總裝機容量達到6,562 MW。英國迄今為止最大容量為3,681 MW。丹麥排在第二位,安裝了127.1 MW,比利時排在第三位,總計571 MW。 其次是荷蘭(247 MW),[[瑞典]](212 MW),[[芬蘭]](26 MW),[[愛爾蘭]](25 MW),[[西班牙]](5 MW),[[挪威]](2 MW)和[[葡萄牙]](2 MW))。 2017年底,全球離岸風力發電總裝置量為18,814百萬瓦特 (MW),其中84.4%位於歐洲。英國為全球離岸風力發電裝置量最多的國家,占36.3%;[[德國]]位居第二,占28.4%;中國大陸位居第三,占14.8%。 [[荷蘭]]波瑟勒 (Borssele) 1號與2號離岸風力發電場,合計裝機容量為700百萬瓦特 (MW),2016年競標合約價格已降至每度電0.0727歐元 (€72.70/MWh),若包含輸電設備為每度電0.087歐元 (€87/MWh);另外,丹麥 Kriegers Flak 離岸風力發電場裝機容量為600百萬瓦特 (MW),競標合約價格更降至每度電0.0499歐元 (€49.90/MWh) (不含輸電設備)。但前述風力發電廠與計畫中的 Dogger Bank 4,800百萬瓦特 (MW)、Norfolk Bank 7,200百萬瓦特 (MW)及Irish Sea 4,200百萬瓦特 (MW)等相比,規模仍為較小。 截至2018年,全球已營運的離岸[[風力發電]]廠當中,[[英國]]Walney Extension 離岸風力發電場裝機容量為 659百萬瓦特 (MW),為世界最大的離岸風力發電場;而裝機容量 630百萬瓦特 (MW) 的英國[[倫敦]]陣列 (London Array) 風力發電廠則為第二大;裝機容量 600百萬瓦特的荷蘭 Gemini 則位居第三。 在歐洲以外,[[中國]]大陸政府已經制定了到2015年安裝離岸風電裝機容量5 GW的宏偉目標,到2020年將達到30 GW,這將超出其他國家的容量。2014年5月,中國大陸離岸風電裝機容量為565 MW ,2016年中國離岸風電裝機容量增加到832 MW,其中636 MW是中國大陸製造。 ==實際挑戰== 風機壽命為20-25年,在丹麥有專門的除役公司,能以每百萬瓦2到4百萬丹麥克朗的價格回收機組,此費用於建構時由擁有者所保證。風機結構的自然頻率應避開震動頻率及風機葉片的疲勞載荷。強烈海風吹起的海浪造成「鹹水煙」,可能嚴重侵蝕風力發電機結構與電氣設備。運輸時的受力和損壞評估包括多項: *腐蝕 *施工不易 *維修不易 *風力電場對航行安全的影響。 *離岸風力電場對漁業的影響。 ==商機潛力== 綠能科技為新政府五大產業(生物醫藥、綠能科技、智慧機械、國防航太以及亞洲矽谷)之一。目前本國政府規畫之離岸風能裝置容量,依據「千架海陸風力機計畫」於 2015 年核定之推動目標。以每隻風機 5 MW 來預估依據能源局 105 年躉購費率聽證會簡報,離岸風場建設成本為每 MW 新台幣 180.1 萬元,運轉維護成本為每 MW 每年 5,844 千元。 ==前景預測== 2020年預測估計歐洲水域的離岸風電場容量為40 GW,這將提供歐盟電力需求的4%。歐洲風能協會(WindEurope)已經設定到2020年達到40 GW的目標,到2030年達到150 GW,預計2020年全球離岸風電裝機容量將達到75 GW,其中有來自中國大陸和美國將顯著的貢獻。 經濟合作與發展組織(OECD)預計離岸風電將在2030年達到海洋經濟的8%,其產業將僱用43.5萬人,增加價值2300億美元。 ==台灣近況== 台灣至 2030 年有 4 GW的離岸風場規模時,風場建設總產值約 7,200 億元;各項建設工作的潛在市場價值如表 2。其中海底基礎供應(製造)、風機及海底基礎安裝海事工程,為本公司主要可參與之項目;總計市場價值達 2,304 億元。運轉維護工作 2030年時年產值達 233 億元。專案開發費用 4% 288 億元,設備供應費用風機 39% 2,808 億元,海底基礎 16% 1,152 億元,其他 15% 1,080 億元,安裝費用 風機安裝海事工程 9% 648 億元,海底基礎安裝海事工程7% 504 億元,其他設備 10% 720 億元,離岸風能開發,為目前本國政府主要推動政策之一;在國家支持下,未來的發展應是可以期待的,市場潛藏價值龐大。 ==視頻== {{#evu:https://www.youtube.com/watch?v=qi5ypJtvR6E |alignment=inline |dimensions=430 |container=frame |description=離岸風力發電誰厲害?丹麥30年經驗 怎借鏡?-李四端的雲端世界}} {{#evu:https://www.youtube.com/watch?v=KvqbTrkeE-I |alignment=inline |dimensions=430 |container=frame |description=2支離岸風力發電機就要花40億 台灣的綠金風場之謎!? 關鍵時刻 20180227-4 馬西屏 朱學恒 黃創夏 黃世聰 劉燦榮}} {{#evu:https://www.youtube.com/watch?v=2OI0DdxbKao |alignment=inline |dimensions=430 |container=frame |description=台灣做到了!首座離岸風場海洋風電落成}} ==參考資料== {{reflist}} [[Category:300 科學總論]] [[Category:350 地球科學總論;地質學總論]]
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