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交通部運輸研究所中文版交通部運輸研究所Institute of Transportation, MOTC

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離岸風電海下工程技術研發計畫(106-108)

  • 資料發布日期:109-10-07
  • 最後更新日期:109-10-08
  • 資料來源:運輸研究所

計畫概述: 

       自2005年「京都議定書」生效後,國際因應氣候變遷對二氧化碳減量承諾形成共識,然而風力發電對二氧化碳減量具有顯著貢獻,我國亦積極配合規劃溫室氣體減量目標與減量策略,故行政院於101年核定「能源發展綱領」,並於103年經濟部能源局能源產業技術白皮書中提出我國新能源之方針,計畫2030年前完成600架離岸風力機,以因應國家推動離岸風電及能源轉型發展需要。

       臺灣西半部海域醞釀充沛的風力,適合開發離岸風力發電,惟風機群設置於海中,改變原有水理機制,造成波浪、水流、漂沙及地形變化,影響港區發展與船舶航行安全,本計畫利用既有的海氣地象現場觀測技術,結合數值模式模擬、船舶動態(AIS)、海洋雷達、電子海圖系統、水工模型試驗等,監控離岸風場鄰近區域航行船舶,提供航行資訊,降低發生海難與海上作業風險,協助海巡單位建立緊急救難標準作業程序,提升救援效率、降低傷亡與損失。藉由調查離岸風電建置鄰近海域之海氣象、漂沙行為、地形變化、金屬腐蝕因子以及進行相關之數值模式模擬與水工模型試驗,以探討離岸風電場對鄰近地區環境保育影響,協助航港與港務單位船舶進出港靠泊使用與提升結構物安全與使用年限;此外,結合產官學力量規劃專業海事工程人員訓練課程,因應風電產業所需求的龐大專業海事工程人員,促進產業發展與提升海運服務競爭力等目標。

計畫概述: 

  • 探討離岸風電機基樁與金屬構件腐蝕防治之研究:進行基樁與金屬構件腐蝕防治現地監測及資料分析,辦理海生物附著暴露試驗調查,提供本土腐蝕資料做為防蝕設計與防腐蝕對策參考。
  • 研發基礎維管計畫及基礎穩定性檢監測技術:完成離岸風機場址土層穩定性檢監測技術試驗及驗證,研發本土化離岸風機基礎(含保護工)穩定性檢監測技術研究,提供相關產業鏈使用。
  • 研提離岸風電產業鏈海事人員訓練規劃:依據國內船員培訓現況建議訓練管道及制度,提供航港局、海事學校等單位訓練制度修正、實務課程調整參考,並增進從業人員安全意識。
  • 建置臺中鄰近海域之非結構性網格波浪模式:完成離岸風電鄰近海域波流及海岸變遷數值分析,模擬設置風機後對臺中、彰化海域波場及流場之影響程度,提供後續工程建設及長期地形變遷分析之參考應用。
  • 發展基地母港海氣象觀測技術:完成基地母港海氣象觀測樁打設與海洋陣列雷達架設,蒐集風、波浪、海流、潮位及能見度等資料,增加港區與鄰近海域觀測範圍,精進即時海氣象資訊,提供港灣作業、海上施工與船舶管理應用。
  • 建置與優化整合性資料庫分析系統:利用雲端系統完成資料異地備源與功能擴充,資料儲存不遺漏,提供更穩定的查詢服務,以供港務與航商進行碼頭作業安排評估參考。
  • 建置雷達主動式船舶偵測與被動式船舶動態之電子海圖:運用基地母港(臺中港)陣列雷達船艦偵測技術,進行雷達主動式船舶偵測,成功抓取船家未主動進行回報或未裝載AIS 發報器之船舶,並整合航港局船舶自動識別系統,完成電子海圖展示系統開發,整合資訊提供航港單位查詢提升海域監控與掌握船舶動態,提升船舶運行及碼頭利用之效率與安全。
  • 創新應用與建立港區腐蝕因子資料:創新採用地面光達掃描方式施測,精度高且多點測量節省時間及人力,取代傳統測量方式;建立港區腐蝕因子調查資料庫,提供腐蝕資訊,做為國家海事工程建設永續發展政策參考。

成果推廣與效益: 

  • 辦理臺灣腐蝕環境分類資訊系統與橋梁防蝕工法應用研習會、離岸風電海下工程技術研發計畫專業海事人員訓練研商會、海氣象資料檢核與分析研討會、剖面流速儀研究探討會、陣列式高頻地波雷達最新技術發展介紹講演研討會等技術推廣活動。
  • 水下金屬材料腐蝕資訊提供公民營事業單位營運安全防護採用。
  • 與國海院簽署合作備忘錄,強化跨部會合作及多元參與,藉由持續與更多國內外相關海洋研究單位合作,串聯更多海洋資料研究成果與資料,形成未來推動國內外各項重要海洋政策之重要參考依據。

研究成果精華摘整: 

128

圖7.10.1雷達主動式船舶偵測與被動式船舶動態電子海圖

129

圖7.10.2使用三維雷射掃描儀(LiDAR)掃描漂沙試驗地形量測圖

130

圖7.10.3增設水下金屬暴露試驗試架進行基樁腐蝕監測系統規劃設計圖

研究成果報告

離岸風電區海氣象觀測與特性分析(3/4) 
海洋雷達應用於海象觀測之探討-觀測研究分析
離岸風電區鄰近海岸漂沙機制探討(3/4) 
離岸風電基地母港與鄰近海域腐蝕因子調查(1/2) 
整合AIS與海洋陣列雷達系統之航安應用評估
臺中鄰近海域漂沙特性數值分析
離岸風電區海氣象觀測與特性分析(2/4) 
離岸風電區鄰近海岸漂沙機制探討(2/4) 
離岸風機基礎穩定性檢監測技術研發
離岸風機基樁與金屬構件腐蝕防治之研究
規劃專業海事工程人員訓練(2/4) 
離岸風電區之船舶監控及急難救助
臺中鄰近海域波浪及海流數值分析

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