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貳、傑出熱門技術說明

離岸風電產業近年來發展迅速,由於建置及維修完全在海上進行,因此離岸風場架設的困難度較高,也需要跨領域人才的整合。當架設各項離岸風電裝備時,需先將安裝船固定於施工場域之海面上,接著將風機塔架之支撐結構鑽入海床深處,進行水下基礎工程之施工,待支撐結構完成後,方能固定上方之塔架,並進行風機安裝,同時將傳輸電力的海底電纜連接到陸地電網完成併網,整個離岸風機的架設流程不僅需要仰賴專門的工作船隻進行組裝,船隻器具的操控也需要專門的技術。

離岸風機結構示意圖
圖 1、離岸風機結構示意圖

一般而言,離岸風電產業之技術包含有風機、塔架、水下基礎工程、海纜併網及海事工程(安裝、維修)船舶製造等,相關說明詳如表 1:


表 1、離岸風電產業應用之技術說明

技術項目 技術說明
風機 風機之零組件包含有機艙、葉片、變壓器、儲能系統UPS、配電盤、功率轉換系統、發電機等。
塔架 塔架為風機組至連接段頂端部分,連接段為連接塔架與基礎之過渡結構,而基礎為連接段以下將上部荷重傳遞至海床之部分。
水下基礎工程 即風機的水下支撐架結構與施工,目的在使風機可以安全、可靠且穩定地固定於海上,常見的施工形式包括有為單樁式(Monopile)、套管式(Jacket)、三腳式(Tripod)與重力式(Gravity)等結構型態。
海纜併網 離岸風電所產生的電力大多為高壓交流電,需自風場之海底長距離運送至陸地,並接入陸地電網。
海事工程(安裝、維修)船舶製造 船舶分為風機運輸安裝、水下基礎運輸與安裝、海纜鋪埋、探勘鑽探及人員運輸等類型。

我國因為風場條件佳、離岸風電產業鏈逐漸成形,加上政府政策,離岸風電技術發展日趨熱絡、成熟,發展離岸風電之條件優良,未來離岸風電可望成為我國重要之再生能源之一。為進一步探討各國離岸風電產業技術運用的發展現況,本分析報告將以上述範疇為主軸,檢索美國、中華民國、歐洲、中國大陸之專利,以窺探各國離岸風電產業之技術布局現況。