離岸風場運維策略介紹
能源是推動國家發展及經濟活動的基本動力,對人民生活之重要性不言可喻,而綠色能源更是能源危機後的重要議題,其中風力、水力、太陽能、地熱等再生能源技術更為國家開發技術重點。在全球風力發電技術的發展趨勢上,已由陸域風場轉向離岸風場,歐洲離岸風場的距離從二十米延伸至六十米,我國離岸風場正以離岸風機示範計畫著手進行首座離岸風場建置。陸域或離岸風場建置後,皆以取得更穩定的電能為目標,在風力機二十年生命週期內,如何使風場每一部風力機以最佳狀態運轉、具有高可用率與高發電量呢?
根據歐洲風場設置經驗,一座良好運維策略的陸域風場中,平均可用率約為95-98%,然而離岸風場的平均可用率為80-95%,可用率會直接影響風場營收回饋金額。其差異性的主要因素是離岸風場運作維護的不確定性,造成風場開發商與承包商的營運困難,導致投資者、貸款銀行投資風險增加,各方單位無法預估實際成本與所需承擔的風險。離岸風場的不確定性包括了天候狀況、物流時程、與船隻調動等。以燈泡置換工作為例,若地點為辦公室,只需待更換燈泡一枚與梯子一把;若地點為陸域風場,燈泡可視為航障燈或塔架內照明裝置等必要安全設備,維護工作考量除了物料與人力,尚需考慮工作風況與維修人員能力;若地點為離岸風場,必須先確認風波流天候情況、事前規劃出航時間、所需航程長短,方有進行維修工作的時機點,事前規劃維修人力分配、與維修步驟,確認安全配備、吊裝設備等,方能順利完成離岸風場的燈泡置換工作,減少維修工作變數。離岸運維工作所需之人力支援、時間成本等項目遠遠超過陸域維護成本,因此,離岸風場從規畫之初,到風場建造、正式運轉與長期維護等方面,運維管理策略是極重要的關鍵技術。
在風場建立前,離岸運維策略即可依照風場規模大小、地理位置、使用風機種類等參數,進行運維策略模擬與最佳化,所需參數包括長年的區域性風速浪高等歷史資訊、風力發電機組、機組輔助設備等數據,以利風場運維者掌握未來風場規劃,並且最佳化所需的備品數目、船隻契約金額等變動項目。在風場正式運轉後,各部風力機零組件會有不同的失效率,而產生預發性維修與突發性維修,在每個階段風力機會規化大型策略性維修、小型策略維修等,離岸風場維護依據每一年情勢因而需進行調整,規劃出每一年最佳的運維計畫,運維者可藉由離岸運維策略分析結果推算出成本與收益最佳平衡點。針對台灣綠能首座示範離岸風場,良好的風場運維規劃可使運維者對內可更有信心;對外部投資者、貸款銀行、合作廠商具有有利佐證。
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