圖片來源:WindTAIWAN
1991 年,全球第一座離岸風力發電廠——溫德比離岸風場(Vindeby Offshore Wind Farm)於丹麥波羅的海啟用,該風場採用 11 座裝置容量 450 kW 的風機,總裝置容量僅 4.95 MW;根據歐洲風能協會(WindEurope)《離岸風電主要趨勢與統計(Offshore Wind in Europe Key trends and statistics )》報告,於 2009 年所安裝的離岸風機,平均裝置容量為 3 MW;到了 2020 年,歐洲新安裝的離岸風機平均已達到 8.2 MW,且有顯著的成長趨勢。
離岸風機的大型化其來有自,隨著風機的高度越高,可以擷取到更加集中、完整的風能資源;風機的轉子直徑越長、掃蕩面積越大,葉片將能掃掠更大的區域,並捕捉更多的風力。當風機的效能提升使發電量增加,帶動單位發電成本降低,也讓離岸風場整體開發成本減少。在各國逐漸脫離離岸風電補貼政策的情況下,大尺寸的風機對於開發商在風場獲利來說是不可或缺的一環。
目前已有商業安裝實績的離岸風機,最大單機裝置容量約為 10 MW;已簽訂供應合約、完成原型機安裝的風機裝置容量上看 14~15 MW;另有風機系統商喊出開發容量逼近 20 MW 的離岸風機。在全球離岸風電開發進度加速、風場專案規模擴大的同時,風機尺寸的成長也相應地急起直追,以下整理出各風機系統商現階段所推出之大型化離岸風機機組資訊。
Vestas
V236-15.0 MW
*裝置容量:15 MW *葉片長度:115.5 公尺
*轉子直徑:236 公尺 *高度:280 公尺
*掃蕩面積:43,742 平方公尺
2022 年 12 月,Vestas 宣布已將 V236-15.0 MW 風機原型機安裝於丹麥西日德蘭半島的 Østerild 風機測試中心,該原型機也已成功生產出首度電力。根據 Vestas 官網資訊,此風機機型每年可發出約 8 千萬度電力,相當於為約 20,000 個歐洲家庭供電,每年可減少 38,000 噸二氧化碳排放量。
與 Vestas V174-9.5 MW 風機機型相比, V236-15.0 MW 風機的年發電量高出 65%,不僅能在相同規模的離岸風場中,減少所使用的風機數量,也能更穩定地發電,以提升風場的營運表現。該風機也將採用 Vestas 模組化機艙(modular nacelle)設計,機艙側艙(side-compartments)規格充分利用標準化優勢,與產業標準規格相應、相容。
V236-15.0 MW 機型於 2021 年 2 月推出 ,截至 2022 年底 Vestas 已宣布在 5 個不同國家的市場中,取得共計超過 8 GW 的優先供應合約,其中包含韓國蔚山市的浮動式離岸風場。
西門子歌美颯
SG 14-222 DD
*裝置容量:使用 Power Boost 功能,可達 15 MW *葉片長度:108 公尺
*轉子直徑:222 公尺 *掃蕩面積:39,000 平方公尺
SG 14-236 DD
*裝置容量:使用 Power Boost 功能,可達 15 MW *葉片長度:115 公尺
*轉子直徑:236 公尺 *掃蕩面積:43,500 平方公尺
SG 14-222 DD 的原型機在 2021 年 11 月安裝於 Østerild 測試中心,並在隔月發出首批電力。西門子歌美颯 2022 年 10 月宣布,SG 14-222 DD 原型機創下在 24 小時內共發出 359 MWh 電力的紀錄,是單一風機機組在一日時間內,生產的最大功率紀錄,相當於中型電動汽車行駛 180 萬公里所需的電力⋯⋯(未完)
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《WindTAIWAN》雜誌14期出刊 離岸風機大型化的機會與挑戰
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