海上風力發電海事工程之相關作業分析

榕聲工程顧問有限公司徐順憲總經理

主講人簡介徐順憲榕聲工程顧問有限公司總經理

學歷：1.美國柏克萊加州大學土木系海洋工程碩士

( 1981年畢 )2.海洋大學河海工程系學士 ( 1973年畢 )3.水利工程技師

曾參與之海事工程： 中油新竹CKB海域平台(1985-1986) 八里海洋放流管統包工程 (1990～1996) 急水溪海洋放流管暨可用性評估(2002~2004) 中油興達LNG進口站(1984-1989) 中油LNG管線工程(1993 2004) 中油台中港LNG碼頭統包工程 (2004~2007) 台中港西2、20、30號碼頭(1983-1993) 菲律賓Panay、Toledo 電廠取水工程及缷煤碼

頭設計 (2008) 馬來西亞Kimanis電廠取、排水設計(2010) 林邊～小琉球海纜統包工程 (2009) 台灣~澎湖161KV電纜線路設計及施工顧問

(2012) 海洋竹南離岸式風力發電一期計畫海底電纜

(2015~2016)

經歷：1.台中港務局防波堤工程處、設計課工程師

(1976-1984)2.中華顧問港灣部海工組組長、深水港專案負責人(1984-1991)

3.榕聲工程顧問公司總經理(1991-目前)

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目錄

一、離岸風電之簡介二、臺灣風力開發現況三、開發計畫之執行流程四、海事工程之主要工作項目及使用船機五、風機施工影片六、各工作項目之相關分析七、討論

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一、離岸風電之簡介離案風電之組成構件：

1.風機本體

2.基礎

4.接收站或變電站 3.海底電纜

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一、離岸風電之簡介風機之主要構件(單樁基礎)：

風機

基礎海底電纜

塔架

連接段

葉片

與水深相關之構件

防止掏刷海上變電站

與水深相關性較低

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一、離岸風電之簡介離岸風機之基礎結構型式：

固定式 浮動式

水深< 50公尺 水深> 50公尺

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二、臺灣風力開發現況

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28

9 1011 12 1314 1516 171819

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因位於航道上，由36個潛力場址減為30個各潛力場址之業者：

資料來源：經濟部能源局 7

5A5B

二、臺灣風力開發現況

Port Esbjerg

5A、5B、106重件碼頭臺中港碼頭：

國外案例

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三、開發計畫之執行流程

申請開發許可

資料蒐集及調查

工程設計

水下設施 水面以上設施

• 電纜路徑• 保護工

• 基礎• 防掏刷設施

• 塔架• 連接段• 相關設施

設計圖說

工程發包

設備及材料採購

電纜風機

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三、開發計畫之執行流程

構件製作

基礎工程構件、吊運、安裝

連接段組裝

基礎保護工塔架及風機安裝

測試及運轉

下部結構現場施作及組裝

電纜製作及供料

電纜佈設

電纜連接風機

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四、海事工程之主要工作項目及使用船機1.構件吊裝及運送：

• 基樁• 連接段• 風機、葉片• 鋼管樁、桁架

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四、海事工程之主要工作項目及使用船機

(Hyundai-10000)

1.構件吊裝及運送：• 裝有構件之平台船• 大型起重船

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四、海事工程之主要工作項目及使用船機2.下部結構現場施工及安裝：

• 下部結構(基樁沉箱或錨碇系統)• 基礎保護工

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四、海事工程之主要工作項目及使用船機2.下部結構現場施工及安裝：

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四、海事工程之主要工作項目及使用船機2.下部結構現場施工及安裝：

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四、海事工程之主要工作項目及使用船機3.電纜安裝及連結：

• 海底電纜鋪設• 管線保護設施及J-tube安裝

深海端海纜鋪設ROV

深水佈纜船

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四、海事工程之主要工作項目及使用船機3.電纜安裝及連結：

淺海端海纜鋪設

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四、海事工程之主要工作項目及使用船機3.電纜安裝及連結：

• 管線保護設施及J-tube安裝

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風機基礎結構型式

固定式

浮動式

水深>50公尺

水深<50公尺

• 基礎(單樁、Tripod、沉箱)• 連接段• 塔架• 風機

現場分別施作及安裝

在港口或船塢內安裝完成，再拖放至定點安裝錨碇系統

(錨碇式或張力腳)

離岸風機之安裝：

五、風機施工影片

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五、風機施工影片離岸風機之基礎結構型式：

固定式 浮動式

水深< 50公尺 水深> 50公尺

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• 外海風機之上部結構差異不大，主要差異為因水深不同，基礎型式亦隨之變化

• 下部結構依水深及結構形式可分為區域 水深範圍 下部結構型式

淺水區 30公尺以下 固定

•單樁•沉箱•重力式

深水區 30-50公尺 多腳套筒桁架

外海區 50公尺以上浮動

錨碇式

• 結構型式依當地海氣象、地質資料及施工機具而有不同之選擇，水深並未唯一考量

五、風機之施工影片

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五、風機之施工影片1.單樁：

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五、風機之施工影片2.多脚套筒桁架：

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五、風機之施工影片

3.浮式風機：

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碼頭吊裝作業

基礎型式

佈纜作業

海上運送

基礎工程+連結段之施工船機

六、各工作項目之相關分析

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3

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碼頭吊裝作業

六、各工作項目之相關分析

• 碼頭型式及面板承載力(可利用覆工鈑補強)• 碼頭後線之作業空間• 吊運能量及吊裝高度• 組裝場與裝載碼頭間之運輸

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3

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碼頭吊裝作業

六、各工作項目之相關分析

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3

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海上運送(駁船、工作船、特殊船舶)

六、各工作項目之相關分析

• 駁運或浮拖(盲蓋或浮筒)• 運送過程之穩定性及風險(運距)

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海上運送(駁船、工作船、特殊船舶)

六、各工作項目之相關分析

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基礎工程+連結段之施工船機

六、各工作項目之相關分析

• 工作船之起重能力、動態定位系統、穏定性• 昇降式平台船腳架之重量 VS.海床承載力

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5

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基礎工程+連結段之施工船機

六、各工作項目之相關分析

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基礎型式 (固定式、浮動式)

六、各工作項目之相關分析

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基礎型式 (固定式、浮動式)

六、各工作項目之相關分析

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5

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基礎型式(浮動式)

六、各工作項目之相關分析

錨碇式(Mooring system)張力腳(Tension Leg)

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六、各工作項目之相關分析

• 盤纜作業(碼頭邊或海上)• 管線保護

佈纜作業(佈纜船，ROV)5

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六、各工作項目之相關分析

• 登陸段(鋼板樁纜溝+陸上段)• J-tube

佈纜作業5

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簡報結束敬請指教