thumbupright115 北海 Alpha Ventus 離岸風力發電場的風力發動機及變電所 離岸風力發電（Offshore wind power），又稱離岸風力能源，是於海上建設風力發電廠，通常設定地點位於大陸棚，利用風能進行發電。一般而言，海上風力資源較陸上豐富，且風向較為穩定，使得離岸風力發電較陸上風力發電在同樣時間內能提供更多的電力 Madsen Krogsgaard Press offshore in Danish BTM Consult 22 November 2010 Retrieved 22 November 2010，且設施遠離民眾居住地，各界對此類鄰避設施的反彈也較小。 2015 年以前，離岸風力發電成本通常較陸上發電成本為高 Levelized Cost of New Generation Resources in the Annual Energy Outlook 2011 Released December 16 2010 Report of the US Energy Information Administration EIA of the US Department of Energy DOE，但於 2016 年起全球各地離岸風力發電競標價格較過去顯著下降。例如，荷蘭波瑟勒 Borssele 1 號與 2 號離岸風力發電場，合計裝機容量為 700 百萬瓦特 （MW），競標合約價格已降至每度電 00727 歐元（7270MWh），若包含輸電裝置為每度電 0087 歐元（87MWh）；另外，丹麥 Kriegers Flak 離岸風力發電場裝機容量為 600 百萬瓦特 （MW），競標合約價格更降至每度電 00499 歐元（4990MWh）（不含輸電裝置）。 截至 2018 年，全球營運中的離岸風力發電廠當中，英國 Walney Extension 離岸風力發電場裝機容量為 659 百萬瓦特 （MW），為世界最大的離岸風力發電場；而裝機容量 630 百萬瓦特 （MW） 的英國倫敦陣列（London Array）風力發電廠則為第二大；裝機容量 600 百萬瓦特的荷蘭 Gemini 則位居第三。但前述風力發電廠與計畫中的多格灘 4800 百萬瓦特 （MW）、Norfolk Bank 7200 百萬瓦特 （MW）及 Irish Sea 4200 百萬瓦特 （MW）等相比，規模仍為較小。根據《2022 年全球風能報告》的統計，至 2021 年底中國離岸風力發電量方面超過了英國和德國，成為全球最大的離岸風力發電市場，佔全球總裝機容量的 40。 歷史 歐洲是海上風電的世界領先者，1991 年在丹麥安裝了第一座離岸風電場（Vindeby） 。2009 年，歐洲海上風機平均額定容量約為 3 MW，未來風機容量預計將增至 5 GW 。 到 2014 年 1 月，已經在歐洲建設了 69 個離岸風電場，年平均額定容量為 482 MWThe European offshore wind industry key trends and statistics 2013 The European Wind Energy Association 2014 。 歐洲海域離岸風電場總裝機容量達到 6562 MW。英國迄今為止最大容量為 3681 MW。丹麥排在第二位，安裝了 1271 MW，比利時排在第三位，總計 571 MW。 其次是荷蘭（247 MW），瑞典（212 MW），芬蘭（26 MW），愛爾蘭（25 MW），西班牙（5 MW），挪威（2 MW）和葡萄牙（2 MW））。 在歐洲以外，中國大陸政府已經制定了到 2015 年安裝離岸風電裝機容量 5 GW 的宏偉目標，到 2020 年將達到 30 GW，這將超出其他國家的容量。 然而，2014 年 5 月，中國大陸離岸風電裝機容量為 565 MW 。2016 年中國離岸風電裝機容量增加到 832 MW，其中 636 MW 是中國大陸製造。 挑戰 風機壽命為 2025 年，在丹麥有專門的除役公司，能以每百萬瓦 2 到 4 百萬丹麥克朗的價格回收機組，此費用於建構時由擁有者所保證。 風機結構的自然頻率應避開震動頻率。 風機葉片的疲勞載荷。 強烈海風吹起的海浪造成「鹹水煙」，可能嚴重侵蝕風力發電機結構與電氣裝置。 運輸時的受力和損壞評估 腐蝕 施工不易 維修不易 風力電場對航行安全的影響。 離岸風力電場對漁業的影響。 垂直軸風力發電機 在離岸風力發電裝置須要有浮體結構把發電裝置浮在海面高處，加上高聳的發電機組使得重心很高，浮體結構須有相對大體積，才能在起伏不定，甚至是風暴中的海面保持穩定。因此建構成本較岸上的高。 有研究指出，在離岸風力發電的場合使用把垂直軸風力發電機會有較高的成本效益。這是由垂直軸風力發電機的發電機組安裝在近海面的位置，整體重心較低，較細小、平宜的浮體結構就已足夠。 此外，近海面的發電機組在維修時，維修人員不用在不完全穩定的海面登上高放，難度及時間也減少了。 該研究報報指出，在同樣的成本下使用垂直軸風力發電機的離岸風力發電會有比使用傳統的水平軸風力發電機有更高的發電量。 在 2023 年，有報道日本多家機構一起積極研究在離岸風力發電中使用垂直軸風力發電機。 展望 對 2020 年的預測估計，歐洲水域的離岸風電場容量為 40 GW，這將提供歐盟電力需求的 4％。（WindEurope）已經設定到 2020 年達到 40 GW 的目標，到 2030 年達到 150 GW。預計到 2020 年，全球離岸風電裝機容量將達到 75 GW，其中有來自中國大陸和美國將顯著的貢獻。 經濟合作與發展組織（OECD）預計，到 2030 年，離岸風電將在 2030 年達到海洋經濟的 8％，其產業將僱用 435 萬人，增加價值 2300 億美元 The Ocean Economy in 2030 pp205212 OECD iLibrary 27 April 2016 Web read 。 各地的離岸風電 臺灣 臺灣東部海域幾無大陸棚，陡深的海深不適合發展離岸風力發電，因此風機都建在西部的臺灣海峽上。但臺灣海峽經鑽探發現海床沉積物主要成分為粉土和黏土，地底下 80 公尺仍未見巖盤。此外，和歐洲北海的風場相比，臺灣地震強又多，所以耐震是很重要的議題，在設計風機時需考量土壤液化和樁土互制等等。目前臺灣離岸風機都使用進口的發電機組。 2019 年 4 月，沃旭做出大彰化東南及西南第一階段風場最終投資決定（final investment decision）後，也正式與西門子歌美颯簽署供應合約，協力促成亞太首座、同時也是歐洲地區以外第一座風機機艙組裝廠落腳臺灣。 根據經濟部表示，臺灣累計至 2023 年底已安裝 283 座風力機，更完成 225GW 的風場建置，達成原定 2023 年離岸風電設定的 203 至 243GW 目標。 各國 地區離岸風電機列表安裝容量 MW 排行 排名 國家 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 1 1627 2788 4588 6838 9996 19747 26563 31527 2 5156 6651 7963 9723 10428 12281 13601 14741 3 4108 5411 6380 7493 7689 7701 8043 8300 4 1118 1118 1118 1118 2611 3010 3010 5269 5 1271 1268 1329 1703 1703 2343 2343 2343 6 712 877 1186 1556 2261 2263 2263 2263 7 法國 0 2 2 2 2 2 482 978 8 臺灣 0 8 8 128 128 237 237 613 9 越南 99 99 99 99 99 99 396 496 10 60 65 65 85 85 85 225 346 11 202 202 192 191 192 191 191 191 12 南韓 35 38 73 73 136 104 112 112 13 挪威 2 2 2 2 2 6 8 96 14 芬蘭 32 92 87 71 71 71 71 71 15 30 30 30 30 42 42 42 42 16 義大利 0 0 0 0 0 0 30 30 17 愛爾蘭 25 25 25 25 25 25 25 25 17 葡萄牙 0 0 0 0 25 25 25 25 19 西班牙 5 5 5 5 5 5 5 7 世界總計 14482 18658 23140 29142 35500 48176 57609 67475 增加率 288 240 259 218 357 196 171 參見 離岸風力發電廠列表 參考文獻 Category 風力發電