離岸風電邁大步 在地化的運維及育才挑戰

臺灣是目前最具吸引力的綠能市場，看好風力資源的發展潛力，正從陸域風場前進離岸風場，過程中台電將借鏡離岸風電大國丹麥的成功經驗，複製歐洲規範與技術，並根據臺灣風場特色做在地化調整，要將源源不絕的自然風轉化為源源不絕的電力，持續轉動臺灣的綠電未來。

取經丹麥 在地化的整合思維

截至民國107年11月底，臺灣已有31座風場，陸域風機343部，離岸風機2部，總裝置容量為70.2萬瓩，總發電量約14億度，發電成效出色，343部陸域風機中，169部為台電所有，台電的離岸風電示範風場107年初決標後，目前已邁進實質開發階段，21部離岸風機目標在109年陸續加入台電的服務行列，一年將可供應超過3.6億度的綠電。

四面環海的臺灣想發展離岸風電，最適合取經的對象，莫過於同樣擁有豐沛海洋資源的北歐國家丹麥。丹麥原本和臺灣一樣，是高度依賴進口石化資源的國家，但早在百年之前，丹麥政府就思考著該做出改變，廣召學者專家討論再生能源的發展性，經過長時間籌備規劃，在1891年成功設立全球首部風力發電機，至今已有超過一世紀的陸域風電經驗，也成為世界各國爭相學習仿效的目標。

由於陸域風場營運順利，讓丹麥逐步降低對進口資源的依賴，但在國土面積有限的情況下，1970年代，丹麥政府開始積極推動離岸風電發展，最終於民國80年攜手全球最大的離岸風電開發商沃旭能源（Ørsted），成功克服工程及維修面的艱鉅挑戰，在丹麥外海成立全球首座離岸風場—范德比（Vindeby Offshore Wind Farm），此後又陸續開發更多離岸風場，讓電力供應更為穩定。

如今，風力發電已佔丹麥全國約四成發電量，首都哥本哈根市預計民國114年成為全球第一個零碳排放量的「零碳城市」，而丹麥也計劃在民國139年以再生能源取代全國所有石化能源，躋身成為百分之百綠能發電的環保大國。

當然，若要跟隨丹麥的成功腳步，同樣的運維方式，臺灣不見得適合全盤接收。再生能源處陳一成處長表示，臺灣風電的許多規範都是參考北歐標準，特別是工安層面，對於防護要求必須做到滴水不漏，但在經營思考上則必須「在地化」，根據臺灣的政經環境、地理及氣象條件、相關法規等因素，量身打造最適合台電的運維策略，並考量如何善用台電自身的優勢，有效提升風機帶來的營運績效。

例如在風場的地點選擇上，丹麥有許多風場建立在遙遠的外海，維修人員必須搭乘直升機前往，甚至需要在海上利用舊船隻興建運維平台，由運維團隊以輪班的方式進駐，其所耗費的時間與金錢相對較高，台電則傾向尋找距離岸邊較近，搭船約半小時可抵達的風場，趁清晨時分臺灣海峽風浪小的時段前往維修保養，工作時間大約1小時，再搭船返航，不僅效率高，也節省了興建與管理運維平台的成本，倘遇緊急狀況時，則出動直升機應變。

靠天吃飯 風電運維策略有技巧

除此之外，臺灣的氣候條件也與丹麥有所差異，選擇風機機型時，必須考量是否能夠抵擋冬季強烈的東北季風以及夏季的颱風，然而選用足以耐受強勁風力的風機，投資成本自然會提高，商轉之後是否能夠順利回收成本甚至獲利，必須透過精算才能比較各個機型的成本效益。

至於如何計算出每部風機的產值呢？風力發電雖然易受天候影響，但可以利用「裝置容量」來計算風機的年發電量，在正常運轉情況下，每部風機每年能發出的電量大致是固定的，以一部裝置容量2MW的風機來說，一年可發電500萬至600萬度，年產值約1,500多萬元，加入使用年限、設置及運維成本等各種變數，就可以精算出哪一種機型的風機最符合經濟效益。

另外，運維成本又該如何控制呢？陳處長表示，和多數工作環境相較穩定的發電廠比較，風力發電站在第一線面對大自然挑戰，風機每天承受高溫曝晒、低溫嚴寒，甚至是強風暴雨的襲擊，故障率難免會偏高，因此，如果要讓風機持續運轉、維持良好的發電狀態，「維修人員調度得宜」就是最重要的關鍵。

陳處長舉例，清晨及傍晚時段，因為風力強度變動大，最容易造成風機故障，四季轉換時由熱轉冷，風機也容易因結露導致故障，所以維修人員的調度上，必須參考以往經驗，按照容易故障的時間點做適當調整，才能避免人力資源的不足或浪費。

「我們的風力發電是靠天吃飯。」再生能源處資深專業工程師林恆山表示，若和發電量穩定的火力及核能發電廠相比，風力發電深受季節與地形因素影響，每逢夏季又常遭逢颱風侵襲，只要設備一受損，就會面臨經營上的財務損失。為了避免風力發電效能不彰，必須秉持「有風時發電，無風時維修保養」的大原則，讓風機維持在隨時都能夠啟動的最佳狀態。

為了提升發電效率，台電風力發電機組也建立了一套標準檢修程序，將國外維修團隊的技術轉移至臺灣，之前風機故障要花3、4天才能排除，現在已經能在幾小時之內完成，過去陸域風機發電1度的成本約3到4元，現在已下降至1到2元，這些進步也象徵了台電在向丹麥學習之餘，已經找出了屬於自己的運維之道。

防微杜漸 有效管理

要讓風機保持在滿分的狀態，就一定要做好兩大關鍵，一個是監測，另一個是維修。以正在進行中的離岸風場一期工程為例，當設置完成後，再生能源處的「遠端監測中心」將扮演舉足輕重的角色，在風機出現異狀的最初期，就必須即時通報維修人員進行處理，一方面降低設備損耗，同時也能延長風機的使用壽命，減少營運成本。

完善的風機監測，還必須納入天氣與海象，才能相輔相成。再生能源處於民國105年，在彰化芳苑王功漁港外海6公里處，設置了高97公尺的海氣象觀測塔，監測包括風速、風向、氣壓、氣溫、濕度、雨量、海流、太陽日射量等多種參數，經長期蒐集資料後，透過大數據資料庫分析，不但可以用來判斷場域是否適合發展離岸風力，也可做為建置風場的參考資料，更可供未來風機運轉時運維策略使用。林專工說到，目前台電陸域風機運維，雖然利用監測中心的即時資訊掌握風機故障訊息，但仍偏重傳統巡修模式，即派遣維修人員赴現場巡視，透過檢視、葉片異音，或高倍專業相機的拍照，以掌握風機運轉狀況。台電未來將採用不同感測器進行即時監控與故障分析，務求風機損壞最初期就能及時進場保養維修。

風機運維需要大量人力，做好專業分工才能達到最佳營運效果。林專工表示，再生能源是項微利的產業，台電在風機運維人力上必須力求精實。協力廠商負責提供基礎人力以進行異常設備的修護工作，台電技術人員進行狀況監測、分析掌握設備效能的角色，雙方各司其職，等同於台電負責「資產管理」工作，以精準、高效率的管理模式，為公司謀取最大的效益，再生能源處陳一成處長也認為，運維人員不一定都要是台電的正式員工，但必須結合臺灣在地人力，才能真正幫助臺灣產業發展。

MIT離岸風電團隊 綠領人才投入實戰

隨著離岸風電一期工程緊鑼密鼓地進行，對相關人力的需求也就愈來愈迫切，台電於105年8月16日成立海域風電施工處，串連海事、機電、土木、地質人才，負責陪同審查離岸風場的規劃設計，監造施工過程以及風機驗收，待確定風機商轉正常，再交由再生能源處接收管理，過程中也必須和風場所在地的當地漁會溝通說明，進行必要的補償協商，以及辦理現場施工許可等前置作業。

台電為了跨入離岸風電嶄新領域，海域風電施工處在105年特別招考了5名海事工程人員，共170人報名爭取最終名額。同時也對原有的台電人員加強技術能力建構訓練，迄今已累積約達12,000訓練時數。海域風電施工處蔣永欽副處長表示，訓練課程包括與廠商技術交流、邀請專家學者演講、舉辦國內外案例研討會及內部訓練等多樣化的內容，來強化同仁離岸風力的理論基礎與實務能力。

蔣副處長表示，離岸風電是新興產業，過去台電以陸域風場為主的運維團隊，必須進一步學習大量的專業知識，現階段海域風電施工處會依照同仁的專長來安排訓練課程，像是具備土木背景的同仁，需要學習地質調查、基樁打設、下部機構等相關知識，機械與電機專長同仁則另外安排研究風機的設計、製造、安裝與運轉，至於技術服務的部分，台電也與國內外知名顧問公司合作，共同參與設計及施工建造階段，來確保離岸風場工程的安全與品質無虞。

面對新年度到來，海域風電施工處已做好萬全準備，在顧問公司協助下，擬定完善的離岸風場之監造計畫、施工計畫、品質計畫等程序標準，並持續加強員工專業訓練。歷經3年多的努力，台電首支離岸風電團隊正蓄勢待發，要為臺灣的綠能未來貢獻心力！