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《綠能補給專欄》綠能假新聞第六話:離岸風機會被颱風吹斷嗎?

苗栗竹南外海的台灣首座示範風場海洋風電,將裝置 20 部西門子歌美颯 6 MW級的離岸風機。圖片來源:中央社

亞太地區發展離岸風電,引起世界關注跟好奇的除了市場潛力之外,還有就是跟歐洲不同的氣候環境之下,離岸風電可以順利在有颱風、地震的亞太落地生根嗎?台灣發展離岸風電,國人相當關注的議題之一便是每年夏季許多颱風行經台灣,風機會不會被颱風吹斷呢?

台灣訂定比國際更嚴謹的抗颱標準

測量風有多強勁的指標有兩種,一個是「最大風速」,是指 10 分鐘平均風速的每秒公尺數;另外還有一個指標是「瞬間最大陣風」的每秒公尺數。風機的驗證標準,大多參照國際電機工程委員會(International Electrotechnical Commission,IEC)所訂定的 61400 系列標準。

國際標準 Class IA 是什麼?

目前國際電機工程委員會(IEC)將風機風速驗證的國際標準分成 Class I、Class II、Class III 三種等級,再依紊流強度分成 A、B 等。最高標的 Class IA 可耐風速達最大風速 50m/s, 瞬間最大陣風 70m/s。

Class T 是什麼?

為了因應亞太的氣候來發展離岸風電,經濟部標檢局與日本海事協會、東京大學依據實際數據,合作訂定了 Class T 標準。Class T 將最大風速要求提升至 57m/s,可抵禦相當於強颱 17 級風的吹襲。標檢局也從 2017 年起,將 Class T 納入我國風機抗颱標準。

由於台灣並非 IEC 的會員國,將由日本將 Class T 提至 IEC,若經過會員國表決後成為新增國際標準,未來各國也可以比照此標準來驗證風機。

台灣第一支離岸測風塔。
圖片來源:中央社

有實績的日本 風機禁得住颱風吹

日本截至 2017 年的離岸風電裝置容量共有 64.6MW,其中固定式風電有 48.6MW,再加上 16MW 的浮動式風電,分布在東北、關東還有九州地區。這些風機已建置有時,也撐過不少次颱風的考驗。

日本的風機系統商日立,其 5.2MW 的風機,已率先取得 Class T 的防颱驗證。日立設置在茨城縣鹿島港 5.2MW 風機,也在 2017 年強颱蘭恩(日稱台風 21 號)襲日時證實沒受影響。此外,國際廠牌如 GE、西門子歌美颯進軍日本市場,也宣告會因地制宜設計風機,目標是讓風機通過 Class T 的標準。

台灣示範風機 已可耐中颱強颱 未來更不用擔心

目前我國有 2 架由上緯公司建置的示範風機,在 2017 年正式運轉。位於苗栗外海,上緯採用西門子 4MW 通過 Class 1A 驗證的風機,歷經了 2017 年中度颱風尼莎(台灣測得最大風速 28m/s,瞬間最大陣風52.8m/s)、2018 年強颱瑪莉亞(台灣測得最大風速 35.4m/s,瞬間最大陣風 52m/s),都沒有被吹壞。Class 1A 風機都可耐的住颱風的話,未來這些通過更高標準 Class T 的風機,就更可以放心了。

台灣風場集中西岸中部 颱風影響較小

雖然台灣夏季多颱風,不過台灣的離岸風場集中在西邊的中部地區,如桃園市、苗栗縣、彰化縣、雲林縣等地,在網友稱做「護國神山」的中央山脈保護下,強勁颱風吹到西邊時,結構已被破壞,風速也下降許多。像是尼莎颱風、瑪莉亞颱風,在西部觀測測得的最大風速 14m/s,瞬間最大陣風 22m/s,威力已經大減。

因台灣位處北半球並緊鄰亞洲大陸,颱風走向受西伯利亞高壓與太平洋高壓影響,多是由台灣東岸登陸,行徑方向多為東南向西北前進。
圖片來源:中央氣象局

風機吹壞了 廠商便收不到錢

再加上離岸風機建置是由開發商自行選定及負責運維的,風機為開發商發電的生財工具,勢必考慮周全,選擇可以抵抗颱風的風機。如果吹壞了,開發商就沒有賣電收入了。台灣的風場採用品牌大概就屬下列幾家:日本日立、西門子歌美颯(德國西門子跟西班牙歌美颯合資)、MHI Vestas(日本三菱跟丹麥 Vestas 合資)。

這些國際風機系統商要進軍亞洲的產品,當然不能隨便拿公司的信譽開玩笑。像台電示範風場使用日立 5.2MW 風機,已通過 Class T 標準。西門子歌美颯宣布,將針對台灣市場設計可抵擋颱風極端風速的風機,並適用於整個亞太地區,預計在 2020 年前通過 Class T 驗證。MHI Vestas 也表示,設計的抗颱風機不只著眼台灣,更放眼日本、南韓等市場。

或許有讀者會想到,過去台灣陸域風機曾被颱風吹倒的例子。但事實是這些被吹倒的風機,不是沒通過驗證的第一代試驗機型,不然就是感應器失靈來不及修才被吹壞,還剛好都是某一家風場的(噓……)。不過相信有了陸域的經驗,對於離岸風機的選擇會更謹慎。他們家的離岸風機都已經採用通過 Class T 驗證的廠牌,其他開發商的風場應該就更不用擔心了。

受氣候變遷影響,極端氣候越來越多;不過科技也是會隨著需求而不斷進步。像是風電先驅國的丹麥科技大學,校內已設置最高風速達 105m/s 的風力測試裝置,來因應未來的風機生產需求。離岸風機會被颱風吹斷嗎?在科技創新、國際大廠嚴陣以待、周全準備的情況下,大家就不用過於憂慮吧。

參考資料:

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