環境資料取得

 

我國政府於2012年頒布「風力發電離岸系統示範獎勵方法」，希冀建置台灣先導型離岸風場，將風能開發重心由陸域推往離岸。台灣電力公司預計2015年將於彰化縣芳苑鄉外海離岸約6公里處，建造完成離岸海氣象觀測塔一座；依經濟部「風力發電離岸系統示範獎勵方法」規定，示範離岸風場需建置一座海氣象觀測塔，觀測塔監測儀器規劃與架設需符合IEC 61400-12-1規範，量測項目應包含風速、風向、氣溫、氣壓、濕度、降雨、淨輻射強度等水面上資料及流速、流向、波高、週期、波向、水溫、鹽度、水密度等水面下資料。 本研究室協助台灣電力公司綜合研究所於彰化離岸海氣象觀測塔上方架設加速度計，取得觀測塔結構振動變形資料，配合科技部能源國家主軸計畫於台電公司建置之彰化離岸海氣象觀測塔上方架設氣象及海象監測儀器，將可收取目標場址之環境資料，提供後續離岸風機設計作用力估算。 本研究室亦與國家地震中心合作，共同建立海氣象觀測塔支撐結構數值模型(圖1)，未來將可利用觀測資料估算環境作用力帶入數值模型，進行支撐結構穩定性評估及後續風機維運時支撐基礎結構安全環境預警值訂定參考，以期降低離岸風場開發成本及風險。

圖1. 海氣象觀測塔數值模型示意圖

 

相關成果將透過監測資料庫建置，將海氣象觀測塔監測蒐集之氣象、海象及振動監測資料完成檔案轉換、資料處理及資料庫匯入等工作，並透過直覺化的使用介面，提供台電人員擷取所需環境資料及相關分析結果(圖2)，有效掌握離岸風場環境狀況，達到協助台電公司開發離岸風場之目標。

 

圖2 單樁基礎之離岸風機自然振動頻率

 

台電彰化海氣象觀測塔設計及監造過程中，本研究室積極與台灣電力公司、設計單位宇泰設計顧問公司及其下包製造單位中鋼公司進行多次監測儀器安裝介面協調討論及現勘，並參與儀器安裝測試(圖3及圖4)以及實際登塔測試設備(圖5)，協助架設海氣象及振動監測儀器收取先導型離岸風場環境資料及結構振動反應資料。

 

圖3 監測儀器陸上假安裝測試及現勘

 

圖4 離岸海氣象觀測塔組件已運上施工平台船

 

圖5 海氣象觀測塔監測設備安裝及測試

 

國內外期刊發表

•	郭玉樹、曾姿郡、Florian tom Woerden (2014). “海域大地調查於離岸風場規劃、設計與建置期間之角色,” 地工技術, 2014年12月號, No. 142, pp.51-58.