電力少林寺 科技新巨塔

風電葉片已有修補及事故肇因分析能力

鄭錦榮主任在今（105）年9月以「應用逆向工程技術重建大型風力發電機FRP葉片之設計參數，並評估其修補技術及進行事故肇因分析」參加2016年亞洲電力獎甄選，獲得「年度風力發電計畫」金牌獎最高榮耀。

鄭主任說，台電目前每年約有18臺風力發電機葉片損壞需修補，針對大潭風場風機葉片前緣風砂沖蝕破壞、彰濱工業區風機葉片後緣爆裂破壞進行修補，前緣沖蝕及後緣爆裂破壞，佔每年損壞數約高達81.47％，經風力發電機FRP葉片的破損型態分析及修補後的結構認證。

修補後之葉片，經由葉片靜態強度試驗與模擬結果，證明葉片之剛性在修補前後改變不大，其強度仍滿足IEC Class 1A之設計需求，確認出性能及重新上線的安全性。

利用逆向工程重建葉片結構與材料性質參數，以風速53.4m/s、風向305°，模擬非均勻受力狀況，進行複合材料破壞Tsai-Wu指標值評估，分析出民國97年薔蜜颱風彰濱風場6支風機葉片損傷案事故肇因。

續命運轉機長壽 破損維護省億元

事實上，在綜研所風電葉片損壞修補的逆向工程之前，即已具備豐富的氣渦輪機破損維護經驗。綜研所目前已完成新型複循環發電機組M501G動、靜葉片再生技術的研發，其技術項目包括高壓高速火焰噴銲技術、傳統絕熱塗層、低熱傳導絕熱塗層技術、硬銲銲補技術及雷射清孔技術等，每年預估可協助電廠完成兩部機組的再生，節省再生維護支出約1億元。

此外，綜研所也透過應用材料科學破損分析技術，找出通霄#6機葉片的破損原因，經由葉片之金相壽命評估技術迅速評估出舊葉片之可用性，並運用熱處理技術及低熱傳之先進塗層應用技術，利用庫存舊葉片再生後，緊急供應機組維護更新，使機組及時順利運轉，解決夏季尖峰用電瓶頸，同時可節省新購備品維護支出達2億元以上。

目前綜研所已有應用葉片正向設計技術及電腦數值控制（Computer Numerical Control, CNC）加工技術研發鈦合金低壓葉片之新製的能力，可有效降低低壓氣機轉子應力，延長發電機組的運轉壽命，使機組能順利維持運轉至下一個大修週期，且不減損機組的效率。

發電預測系統 未卜先知大數據

綜研所能源研究室目前正著手研發一項名為「發展再生能源發電預測系統」的計畫。周儷芬組長指出，這項計畫是針對風力、太陽光電、水力進行發電預測，例如水庫入流量的相關技術與預測系統的開發研究。透過本所開發的短、中期風力發電預測系統，可因應未來再生能源增加後產生發電的不確定性問題，並將資訊系統分析所得的趨勢數據，作為機組排程及規劃系統備轉容量的依據。

周儷芬說明，綜研所目前已開發風力發電出力預測系統以及德基水庫水位預測系統，可提供系統調度排程之應用參考。太陽光電發電基準系統則由各地的日射計基準站及安裝於本所的資料庫、網站伺服器所組成，藉由比對太陽光電發電量與日射量，可得知各電站發電效能及異常資訊。

由於政策發展效率較高且較潔淨的天然氣發電，未來燃料電池熱電共生系統也是綜研所的研發重點。燃料電池的發電過程僅產生水與廢熱，其餘一氧化碳、二氧化碳及氮氧化物等具污染氣體之排放量較少。因此，綜研所在樹林所區已建置一套瓩級的「甲醇固態氧化物燃料電池」實驗系統，測試、分析其技術特性，並併入電網進行長時間運轉效能穩定性評估，探討做為住宅型發電系統應用的可行性。