郭玉樹教授與此次試驗所使用的基礎模型。圖片來源：WindTAIWAN

隨著全球離岸風電發展，除了風機大型化的趨勢外，也有不同型態的水下基礎研發。除了將風場開發向深水區拓展的浮動式基礎外，對環境更加友善的「管架式負壓沉箱基礎（Suction Bucket Jacket，SBJ）」也是十分受到注目的技術。離岸風電產業在設計和安裝 SBJ 的經驗有限，且在台灣的應用，又面臨到地震以及土壤條件與歐洲地區不同的挑戰。

國立成功大學水利及海洋工程學系郭玉樹教授，以及沃旭能源攜手進行的「管架式負壓沉箱基礎之振動台試驗（SBJ shaking table test）」於 21 日在成大進行發表會。郭玉樹教授與 14 位大學部、研究所的學生，耗時數個月共同完成全球首座模擬 SBJ 的耐震測試。此次模擬測試採用高達 4 公尺，1：47 符合真實風機基礎比例的模型，利用在沉箱中抽水產生壓力差的技術，讓 SBJ 的三座沉箱一同緩緩地貫入模擬海床的砂箱中。郭玉樹教授說，此次模擬除了實驗也涉及數值模擬等不同領域，是需要跨領域合作的大型試驗。且單次實驗所需要的砂土重達 16 公噸，自去年 12 月起，共進行了 5 次動態試驗，規模相當龐大。

小型 SBJ 模擬試驗。圖片來源：WindTAIWAN

研究結果顯示，SBJ 具有「耐震」及「抗土壤液化」能力，且此一試驗模擬的條件十分嚴苛，一是高達 80 公尺的液化砂土層（一般土壤液化不會發生在深度超過 30 公尺以下的土層）；二是施加 50 年發生機率為 10% 之地震（對應回歸期為 475 年），在此條件下 SBJ 仍提供風力發電機足夠的穩定度，也有助於未來 SBJ 在台灣的應用。

郭玉樹教授指出，相較於歐洲黏質、穩定的海床條件，台灣海峽因台灣多雨、河川大量沖刷、砂土持續進入，土壤條件十分複雜，也無法沉積出穩定的海床，容易導致土壤液化、建物下陷。此次實驗正面的結果，證明 SBJ 的耐震、抗土壤液化的能力，足以應用於台灣海峽的風場建置中。郭教授也補充：此次與沃旭的合作，最難得之處在於取得機密的「真實數據」，包含風機比例、土壤地質調查等等，對於此次研究而言十分重要。

郭玉樹教授與研究團隊。圖片來源：WindTAIWAN

沃旭專案開發總監高傳勝也表示，SBJ 具有「無打樁噪音」以及「除役後可以逆轉工法完全移除」兩大特點，對環境、風場除役後海域的應用都具有相當大的優勢。2014 年沃旭在德國 Borkum Riffgrund 1 離岸風場的風機安裝了世界首座 SBJ 水下基礎，未來也會持續引進對環境有益的新技術進到台灣。

管架式負壓沉箱基礎優勢

• 雖然沉箱基礎直徑比基樁大，但埋置深度大幅減少（沉箱高度約落在 15 公尺左右），對海床侵擾較小
• 具有減少水下基礎鋼材用量的潛力
• 無需打樁，安裝方式大幅降低水下噪音及施工引起的海床震動，減少生態衝擊
• 無滑樁可能性
• 除役後可完全移除，回復海床地貌，不影響環境以及後續海洋工程