LOGE-離岸風機支撐結構設計

離岸風機支撐結構設計

離岸風機負壓沉箱基礎設計地工考量

負壓沉箱基礎為較新型離岸風力發電基礎型式，適用水深約為15~30公尺。負壓沉箱是一頂部封閉、底部開放之鋼製圓柱結構，當沉箱降至海床面後，藉由在沉箱與海床間的空隙抽水，造成沉箱內部負壓(吸力)而向下貫入土壤(圖1)。相較於樁基礎，此安裝方法工期較短且不需要大型打樁船，降低施工成本外亦解決樁基礎打設時對周圍海洋生物產生之振動與噪音影響。

圖1 負壓沉箱安裝過程示意圖

為確保風機運轉之安全及穩定性，本研究室利用PLAXIS 3D有限元素分析軟體建立負壓沉箱基礎受靜態側向力之數值模型(圖2)，以彰濱離岸風場之土壤條件與環境載重進行案例分析，初步評估負壓沉箱基礎於彰濱離岸風場之適用性。圖3為本研究室以PLAXIS 3D軟體分析負壓沉箱基礎，以美國國家再生能源研究室(NREL)之5MW參考風機，施以DNV(2014)規範之設計載重DLC6.2a下之靜態側向力行為。

圖2 PLAXIS 3D案例分析模型

圖3 側向力-旋轉角度關係圖

參考文獻

國內外期刊發表

•	Martin Achmus、Christian Schroeder、郭玉樹、陳克維 (2014). “離岸風機負壓沉箱基礎之基本設計概念,” 地工技術, 2014年12月號, No. 142, pp.35-42.

國內外研討會發表

•	陳克維、楊捷有、郭玉樹 (2015). “離岸風機負壓沈箱基礎於彰濱風場適用性評估,” 第22屆水利工程研討會, 台南, pp 322-327.

畢業論文

•	陳克維 (2015)，「離岸風機負壓沉箱基礎設計地工考量」，碩士論文，國立成功大學水利及海洋工程所，台南。