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風機成本高過越南? 台灣風能協會:有如高安全性車輛造價高

2022/12/28 15:49

台灣風能協會今(28日)直言,李鴻源的說法有誤導民眾之疑慮,因此協會就工程技術與產業角度加以澄清。(本報資料照)

〔記者廖家寧/台北報導〕台灣風能協會指出,台灣的離岸風場建置上,注重保育白海豚等生態保護項目,也就選在水位較深也離岸較遠的海域,風險與成本也大幅提高,打個比方來說,應用於較嚴苛環境之高安全性車輛,造價也較高。

五大條件不同 別拿竹篙湊菜刀

近來前內政部長李鴻源評論「台灣離岸風力機組建造費用遠高於越南」的說法,台灣風能協會今(28日)直言,李的說法有誤導民眾之疑慮,因此協會就工程技術與產業角度加以澄清。

台灣風能協會進一步說明,離岸風機的設置,主要包括風力機組、塔架、水下基礎、海上變電站及海底電纜等4個部分,其建造費用成本取決於以下5個重要條件,分別為「風機容量大小」、「水深地質」、「離岸距離」、「施工方式」,以及「天然災害」。

風機容量大小不同 離岸距離也不同

「風機容量大小」方面,由於風能與風速的三次方成正比,因此為擷取更多的風能以產出更大的發電量,離岸風力機組多朝「大型化」發展。

台灣所採用之風力機組為目前國際主流之風力機型,其裝置容量約為8MW至10MW,遠大於越南所採用的0.6MW至4.2 MW的風機容量。

風機裝置容量越大的機組,其設置高度越高, 需要更長更粗的塔架來支撐,基礎鋼材用量大,成本也就隨之增加;而機組越大,重量也就越重,需要更穩固的水下基礎來承載。

打個比方,大型機組建造成本比裝置容量較小的機組來得高,就像 8 層樓房子的建造費用當然比 4 層樓房子為高。

越南水深較淺 台多20公尺以外海域

「水深地質」方面,台灣近岸海域生態豐富,尤其是瀕臨絕種之中華白海豚,因此離岸風場多設置於20公尺水深以外海域,以避開近岸之生態敏感區域(尤其是潮間帶)。

反觀越南風機皆為潮間帶設置,水深較淺;水深越大,整體基礎結構所受之作用力越大(尤其是波浪及海流),再加上台灣海域地質多為軟弱底床,水下基礎之基樁灌入深度就需要越大(海床下80至120m),才能提供足夠之承載力,以確保離岸風力機組在 25 年間能夠安全的運轉。因此其建造費用較越南於潮間帶或地質條件較佳之海域為高。

相比之下,台灣離岸風機多設置於水深20公尺以上,其離岸距離也隨之較遠。離岸風 場需要海底電纜將電力輸送至陸上變電站,其離岸距離越遠,海底電纜越長,其建造成本就越高。如果離岸距離大於20公里,通常需要再設置海上變電站,將離岸風場所產生電力升壓,以減少海底電纜輸送電力因距離而造成的發電量損失。

此外,離岸距離越遠,海事工程施工作業所需要船舶運送組件的時間也越長,須考量海上作業海氣象條件,風險也越高,其建造費用也會隨之增加。

「施工方式」方面,越南在潮間帶極淺水域設置風機,其施工成本已大幅下降,甚至採陸域施工亦可,相對台灣在水深處海域施工作業環境條件不同,相關海事工程與專業施工船舶與機具費用差異極大。而且台灣施工期冬季受東北季風影響,造成工期成本大幅上升。

台施工成本高 天然災害多

「天然災害」因素上,台灣海域多颱風與地震,為抵抗颱風之侵襲,目前台灣離岸風電採用國際 IEC 組織所定義最高等級(Class T)之抗颱型離岸風力機組,單部機組費用較其他等級為高,越南的風機大多使用Class II等級。

此外,考量大型機組加上軟弱底床的條件,若發生地震恐造成土壤液化,進而喪失承載力,為有效抵抗如此風險,台灣離岸風電多採用套管式水下基礎(Jacket Foundation),其構造及工序複雜、焊接精度及製造難度高且費時,而結構大且重故施工難度高, 其製造及安裝成本,皆遠高於越南所採用之高平台基礎(Grounded:High Rise Pile Cap)類似群樁式基礎。打個比方,應用於較嚴苛環境之高安全性車輛,造價也較高。

台灣風能協會表示,總結目前越南商轉中及在建造中的案場有5點特性,「皆為潮間帶設置」、「離岸距離在0.5km至5km 間」、「風機容量在0.6MW至4.2MW間」、「基礎型式一律為高平台基礎 (Grounded: High Rise Pile Cap) 類似群樁基礎」,以及「沒有海上變電站 」,和台灣離岸風電建置現況差異極大,單就風機容量造價及套管式基礎之鋼材量來看,建置成本高出何止3倍。

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