分類 | 產業動態

作者 | 王滄榮(台灣經濟研究院副研究員)

關鍵字 | 離岸風電、水下基礎

內文：

離岸風電案場設置時，會視海域深度而選用不同類別的水下基礎，目前發展最為成熟的歐洲風場之主流的水下基礎為「單樁式」，次多為「套筒式」。

離岸風電水下基礎類別

離岸風電水下基礎之用途在於將上部荷重傳遞至海床，目前應用類別主要分為單樁式（Monopile）、重力式（Gravity）、三腳式（Tripod）、套筒式 （Jacket）及三樁式（Tri-pile）等型式（圖1）。另外，如在離岸較遠、水深達50公尺以上區域，設置離岸風電時則可採浮動式（floating）基礎，但因此技術的發展仍未達到成熟階段，故目前國際上設置案例尚不多。

水下基礎適用性

海洋深度一般可分為三類：淺海區（0～30公尺）、過渡海域（30～50公尺）和深海區（50～200公尺），各類海域選用的水下基礎型式亦有所差別。以淺海區為例，多採用單樁式及重力式基礎，此二類亦是離岸風電發展初期最早採用的基礎型式，目前又以單樁式基礎的應用多於重力式，因在海深超過10 公尺之區域，為了承受氣流、海流、波浪等動態載重，重力式基礎之重量、施工難度及成本將明顯增加。

過渡海域及深海區的基礎選用則包括單樁式、三腳式及套筒式，若離岸風電裝置容量較大、海深大於30公尺，則三腳式及套筒式基礎在成本上較具優勢。浮動式基礎目前於國際上之應用多屬示範案場，用於裝置容量較大、海域較深（例如超過50公尺深）之區域。

國際應用概況

根據國際再生能源研究機構REN21最新報告，統計至2018年為止，累積離岸風電裝置容量以歐洲占比最高（約79％），離岸風電之供應鏈及設置與運維亦以歐洲最為完整且成熟。以歐洲風能協會（WindEurope）統計之離岸風電採用基礎類別來看，2018年度設置案中以採單樁式者最多（74.5％）、其次為套筒式（24.5％，119案），兩者占比合計達99％，其餘類別數量則不多。基礎之最大供應商則為EEW（49％），占當年度設置量近一半，SIF（32.5％）及Steelwind Nordenham（7％）則分居2、3名。

而就歷年累積設置案數量而言，歐洲迄今有81.5％（4,105案）採單樁式基礎、8％（403案）採套筒式，其次為重力式及三腳式基礎；而浮動式基礎迄今僅9案，占比約0.2％。顯見單樁式基礎仍是目前離岸風電採用之主流，套筒式應用數量雖居第2，但近年已有明顯增長。

結語

離岸風電之水下基礎的施工難度及成本會隨海深增加，故開發時在基礎類別的選擇至關重要，此外尚須考量其他設置條件，如海床地質、地理環境（如颱風及地震的強度與頻度）、上部機組荷重等皆為評估要素。以歐洲設置經驗來看，單樁式及套筒式基礎仍將是發展主流，類似條件的案場開發方式及經驗將可作為我國借鏡參考之用。

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