在能源轉型的過程中,台灣始終有系統性的問題,迄待解決。
台灣的兩種未來:一位離岸風電工程師的建言(06/15/2021 獨立評論@天下雜誌)
作者 Kim Asher / 擁有超過2,500天在世界各地參與離岸風電建設專案的經驗,10年以上深厚的商業分析背景,國際關係與水下聲學的雙學位。她現在在台灣從事再生能源專案。
在離岸風電專案過程中,我們經常會談到「經驗傳承」,意味著在每次的專案執行後,我們一起討論需要被改善的地方、更有效率的做法,與可能的潛藏風險。這些經驗在整理過後,會回饋給公司以便後續持續進步。經驗傳承是一種好的基礎,目的是增加安全與效率,根據的則是科學方法:執行、檢視,然後記錄與學習。
我曾經在世界各地的專案中負責過不同的部門,從設計、安裝到輔導改善,共計超過美金2千億的能源建設案,因此累積了很多的經驗,這些經驗已經內化成為我的一部份。
我知道,不同的地方有各自的問題,例如澳洲與巴西無效的勞動法與公會,損及了產業的動能;物流運輸的問題,也可能損失大量成本;甚至是自然環境的海洋湧浪、風、潮汐水流、能見度,等都可能延誤專案進度。影響專案的因素還有很多,地理環境特性、未爆彈、規章制度、經驗不足的員工、資源不足、不合算的節約、微觀管理、組裝技能的嚴重流失……
而這些問題,台灣通通都有。
複雜的規定,讓在台灣做事變得沒效率
過時無效率的海事規定、麻煩冗長的行政流程、模糊不清的當地需求、強勁的海流、複雜且挑戰性很高的氣候環境、使人筋疲力盡的進口限制、不近人情的人員調度機制、大部分開發商的合約擬定得不夠仔細,導致產品規格無法適用到完整的期限……比起其他我工作過的國家,在台灣做事更為複雜與困難。
例如在非洲的奈及利亞、安哥拉、剛果等國家,我可以在48小時內讓任何一位有緊急需求的組員搭上飛機返家,在歐洲更只需要12小時。但去年以我在台灣的親身經驗,即使不考慮疫情,光是申請人員異動就需要9天。再加上疫情因素,至少需要兩週的時間,才能送一個組員回家。這還沒算到必要的隔離要求或PCR檢驗的問題,光是文書作業流程就要這麼長時間。
台灣的每個港口都有不同的進出規定,沒有一套現代、簡單、一致性的規範,方便船隻進出港口。舉例來說,運送食物這件事本來就不容易。食物要先裝在貨櫃透過支援船再運送到風機安裝船,船上有來自不同國家的好幾百人要被餵飽。而在台灣,因為對貨櫃運送的管制,食物運送流程更是我前所未見的複雜,每個貨櫃、每件東西都要詳列來源,以及運送地的清單明細。
在我的經驗中,在台灣申請航行路線時,目的地不能是離岸風機安裝船,只能申請港口對港口。這意味著大型、昂貴、緩慢的風機安裝船必須打包、栓緊艙面上的器械,駛回港口、停泊港區、 然後再出發。這個過程約需3~4週。另外還需要額外1週的時間將所有器械重新歸位,整個過程往往耗損約20%~25%的生產力。
雖然台灣海峽因氣候條件只有半年期間能施工,特殊的船械、設備與工法還是可以多爭取一些作業時間。但現行進出台灣的限制加上特殊船械的問題,讓這樣的解決方案也難以實行。 如果再加上當地其他限制、強勁海流、設備運送的延遲、得尋求當地外援、本地未成熟的技術,再加總其他的挑戰,計算後根本很難執行。
在挪威、英國、荷蘭間的北海海域內,一年約有300天可以運作,約5~10%的耗損來自效率、延宕或其他延誤,運行順利的話,故障不會超過1%的作業時間。若我們粗略用約 70%效能計算,原本在完美環境下估計100萬成本的專案,在北海約需花費約150萬來執行。而在台灣,因為船隻、人員、特殊設備的調度,即使在無氣候干擾的模型下,一年期的專案估算會需要額外的6個月,也就是說共18個月來運作。再加上氣候、運輸延遲、其他規範的限制與實際運作的情形,保守估計效能僅剩20~30%。所以一樣一個100萬的投資案,在台灣約需花費400或500萬來執行。
無可避免的,還有產出結果不合規、有爭議的合約、膨脹的預算、嚴重的故障、資源短缺、技術落差、攀升的風險與時間、物資等等問題。也許有些人認為大型公司在一些專案上賠些錢不是大問題。但,這絕對是大問題。
台灣的隱憂在於政策、技術與社會問題
我知道有些大型工程總承包商已經在討論,是否在現行專案結束後就離開台灣。這不是恐嚇,而是個正在被業界內廣泛、熱烈討論的熱門議題。
地區性的問題層出不窮,例如澳洲工會代表因為冰淇淋口味不對(絕對不是誇張)在一天數百萬成本的專案罷工,巴西有賄賂問題,但以全球的角度來看,這些並不重要。台灣面對的風險更高。這是政治的風險。
假如台灣政府能在接下來的12個月內組成一個跨單位的團隊,與企業合作簡化流程,專注改善問題,台灣的情況有機會可以逆轉。但如果台灣拖延,不與開發商、承包商、外包商開誠布公、有條理的互相討論出合理的流程,這些公司將會離開。屆時動能蒸發,能源短缺,水電基礎建設發展的風險增加,品質比較差的公司也將趁虛而入。
台灣正處於一個重大的抉擇時刻。一條路指向現代化、永續經營,成為與國際接軌的共同體,另一條路則往相反的絕望的方向發展。
我愛台灣。台灣人可愛、友善、大方、樂於分享。以我在世界各地生活工作旅行的經驗來說,台灣幾乎是我最愛的地方。我想在台灣落地生根,支持台灣,與你們並肩作戰。而且,我不是唯一這麼想的人。讓我們有機會參與,跟大家一起解決問題。
以我在世界上參與很多大型專案的經驗,從工程的觀點看來,這些問題都不複雜。我們可以解決缺水的問題,提供清潔的能源,培養當地人才,發展現代化的建設,這些都將有利於經濟發展。不全然限於困難的技術,更多問題在於缺乏政策上的決心,財務模型上的想像力,還有分歧的遠見。
所以,台灣,我們對你的選擇拭目以待。
完整內容請見:
https://opinion.cw.com.tw/blog/profile/515/article/11003
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離岸風機基礎設計流程 在 媽媽監督核電廠聯盟 Facebook 的最佳貼文
DNV獲得1,770萬美金的合約,以支持台電公司最大的離岸風電廠開發計畫(03/23/2021 DNV・GL)
★ 編按:很重要,所以要一在的重複強調,讓所有的朋友們清楚掌握這樣的訊息:
台灣推動國家能源轉型,發展再生能源發電,所可以帶給台灣的,絕對不僅僅是提供低碳、潔淨、永續的再生能源綠電這單一面向而已,在發展的過程中,我們還可以連帶地將台灣的產業技術水平向上提升,跟國際高度接軌,擷取先進的關鍵技術,並且實質的帶動本土的供應鍊同步茁壯成長,創造更多的在地就業機會與本土經濟產值,更不用提,能源轉型所創造的乾淨綠色能源,對於我們國家環境生態,民眾健康,以及符合國際間日益高漲普遍的,對於所有產業供應鏈以及國家減碳、減排的硬性要求的大趨勢。
台電公司選派DNV為300MW離岸二期風電開發計畫的總顧問
DNV, 為一個獨立的能源領域專家及驗證供應商,日前已簽署一個合約總值1,770萬美金(1.5億挪威克朗)的總顧問案,為台灣電力公司離岸二期開發計畫提供技術諮詢。本案為台電公司所獨立開發的項目中,目前為止最大的離岸風電廠。
本合約執行期間將持續至2025年下半年,屆時,DNV之國內外專家將於風電廠施工期間,支援其專案工程審閱及海事協調。合約將橫跨整個專案生命週期,一直到後續的試運轉,其中包含設計審查、製造監督和施工監造。目前本案之細部設計將預計於今年完成,並於2025年第三季開始試運轉。
DNV並將與台灣本地的工程顧問公司 – 吉興工程顧問公司(Gibsin)緊密合作,並分享最佳的執行經驗及知識。
“我們與DNV的合作從幾年前開始,憑藉著兩家公司豐富的文化及技術專長,我們將為台灣乾淨及綠色能源發展做出貢獻”,台電公司副總徐造華先生表示,“這是兩個組織在市場上擁有相同目標,進而組成夥伴關係的真實證明,台電和DNV完全致力於台灣政府為促進本土化和建立在地能量所做的努力。”
DNV能源系統部門亞太區經理Brice Le Gallo表示,DNV很高興在台電公司最大的離岸風電廠中發揮所長,他說:“這次的合作,說明了為什麼我們決定合併DNV的能源和石油與天然氣部門。這次的部門合併使我們在離岸相關計畫和海事協調方面具有獨特的優勢,進一步確保了專案可順利執行。我們廣泛且專業的知識,幫助我們獲得了DNV於再生能源領域,目前為止總額最大的單一離岸工程專案。
如何加強台灣本地的離岸風力部門發展
DNV正在協助包括吉興工程在內的幾家台灣公司,準備使其從再生能源行業發展中受益。包括提供最先進的施工技術,這些技術是DNV過往於全球能源系統客戶的合作中獲得的。
台灣將成為亞太地區第二大離岸風電市場。台灣的目標是2025年前將再生能源之發電占比達到20%。屆時,計劃從離岸風電獲得5.7GW的裝機容量,其中包括彰化二期和台電公司較早的彰化一期109.2MW。台灣政府並希望在2026至2036年間再新增10GW的離岸風電裝置容量。
DNV台灣再生能源諮詢部門負責人張明輝先生表示:“我們致力於幫助台灣和其他國家的本地開發商評估風險,並協助他們實現再生能源的建置目標。根據我們的經驗,與本地公司合作可以消除業務執行中的一些不確定性。”
例如,DNV正協助全球各地的離岸產業,將建造大型離岸風電場所需的開發時間從7年減少到5年,甚至更少。 “在世界各地建造和安裝離岸風電場的經驗,以及港口和基礎設施等相關配套的開發經驗,都可以幫助簡化此類的建置流程。這將有助於帶動亞太區周邊離岸風電市場的發展(例如在日本,韓國和越南),DNV的團隊也正在這些市場上提供協助。”張明輝先生總結說。
編者註
DNV在台灣已營運超過30年,於台北和高雄皆設有辦公室。該公司於2012年藉由海洋竹南風場開發計畫,開始涉足台灣可再生能源領域。
關於DNV
DNV是保障服務和風險管理方面的獨立專家,業務遍及100多個國家。憑借其廣泛的經驗與深厚的專業知識,DNV推動安全與可持續績效的發展,制訂行業基準,啟迪並發明解決方案。
無論是評估新船設計、最佳化風電場績效、分析天然氣管線的傳感器數據,或是認證食品公司的供應鏈,DNV都能讓客戶及其利益相關者在做出關鍵決策時充滿信心。
憑藉捍衛生命和財產、保護環境的企業宗旨,DNV幫助客戶與全世界應對當前面臨的挑戰與全球能源轉型,為許多世界上最成功、最具前瞻思維的公司提供可靠的意見。
在能源行業
DNV通過諮詢、監測、驗證和認證服務,為整個能源價值鏈提供保障。作為世界領先的獨立能源專家,該保障提供商幫助相關行業和政府應對能源行業在全球和各地區發生的許多複雜、相互關聯的轉型。DNV致力於實現《巴黎協定》的目標,並支持客戶更快地經歷過渡期,邁向深度去碳化的能源系統。
完整內容請見:
https://www.dnvgl.com.tw/news/page-198412
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離岸風機基礎設計流程 在 媽媽監督核電廠聯盟 Facebook 的精選貼文
45樓高的海上風機這樣建成 海事工程防疫 台電積極迎戰(12/17/2020 台電月刊)
採訪、文字—陳文姿、王舜薇、紅藍創意團隊 攝影—王鴻俊、羅友辰,海域風電施工處 李德軒、張鎮麟 協助—Jan De Nul Group、營建處、海域風電施工處 審查—台電月刊編輯小組
2020年9月,因新加坡鎖國而延後抵臺的風機安裝船Taillevent,終於傳來臺灣今年度第一部風機安裝完成的喜訊。
離岸風力發電第一期計畫是台電從陸域走向海洋的開端。對內,台電擔任監造的角色,須確保工程符合標準、風機穩固屹立。對外,台電是開發商,無論在中央防疫或地方溝通,都要帶領整個團隊完成任務。
「我們絕對是一板一眼,就算沒有前例可循,很難也要做!」台電陳慰慈副總經理說。
深潛布局的離岸風電隨著政府大力推動逐步實踐。2019年臺灣第一座商業規模離岸風場—海洋風電(Formosa1)完工啟動,標誌海上發電時代來臨。2020年台電離岸風電一期計畫接力登場,進入海上施工期。
台電離岸風電一期計畫由21部裝置容量5.2MW風機組成。總裝置容量達109.2MW,估計年發電量超過3.6億度,相當於9萬個家戶一年的用電量。受疫情影響,今年完成2部風機的建置,其餘預計明年中左右完工。
台電離岸一期風機的塔架總高66.8公尺。風機葉片長達62公尺,加上部分在海面上的水下基礎,整部風機在海面可見的高度約160公尺,相當於45層樓高。水下基礎由套筒桁架(Jacket)與鋼管樁(Pin Pile)組成,每根鋼管樁深入海床底下 63 公尺到 82 公尺不等。
這是台電首個離岸風電工程,由比利時商楊德諾(Jan De Nul)與日商日立擔任統包商。現場監造由台電2016年成立的「海域風電施工處」(以下簡稱海工處)負責,找來經驗豐富的青山施工處當班底、加上四至五成新進的生力軍。
在核能火力發電工程處具備40年資歷的陳慰慈表示,興建離岸風場對台電與本地廠商而言,都是全新經驗,初期發展需要仰賴外商與國外顧問公司。「不過萬事、萬物原理都相通,在管理面,不外乎掌握進度、合約、工安、環保、組織、人力、預算等關鍵。」
海域與地質調查 為建置風場前哨
2018年,海域調查與地質鑽探工作率先展開。海工處第一檢驗隊蔡殿豐經理與團隊新血張鎮麟工程師共同打前鋒,登船進行監造與檢驗。
蔡殿豐說明,台電離岸一期風場的水下基礎採用四腳套筒桁架,每座套筒桁架由4支鋼管樁撐起,總計84支,每一支深入海床的深度跟強度都不同,需要依據地質調查設計。鋼管樁上各有編號,確保每一支都打在正確的位置、正確的深度,上面的套筒桁架才能穩固的立起、支撐風機。
要將海上發出的電力送到陸地,必須連接海底電纜、陸纜、再接到變電所,升壓到161kV後,與全臺電網連結。因此在地質調查結束後,進入設計與製造階段,同時陸纜、陸上變電站等陸地工程也一併展開。
「考量東北季風,一般而言國慶日到翌年青年節之間不做海上施工」陳慰慈說。原本今年度理想的規劃是,3月當強勁的東北季風逐漸進入尾聲,就可以展開為期6個月的海上黃金施工期,但2020年第一季起卻面臨更嚴峻的挑戰。
今(2020)年1月,新冠肺炎疫情爆發,為全球性工程投下變數。跨國旅行、國際船舶入境隨著疫情升溫,變得敏感而複雜。這對極度仰賴國外技師與專業船舶的離岸一期風場形成極大挑戰。
「灰船變白船」防疫應變大考驗
我國於3月19日起,限制未持商務履約證明的外籍人士入境。4月,磐石艦染疫事件爆發。7月底,彰化外籍風電工程師染疫風波再起。中央流行疫情指揮中心不敢鬆懈。
為了協助亟需輪班休息的外籍技師與船員下船,台電營建處張劉國處長、葉英傑計畫經理與計畫室同仁四處奔走,向航港局、關務署、疾管署、經濟部、能源局、國營會等單位尋求協助,擬定下一份份的預防感染措施、監督計畫、應變流程。
船隻與人員防疫為何如此複雜?營建處高淑娟計畫工程師解釋,當時國外疫情尚未控制,加上磐石艦前例,來自海外的工作船被歸類為高風險的「灰船」,國內船舶因臺灣疫情控制得宜,則歸類為低風險的「白船」。為保護國人,白船與灰船嚴格禁止接觸。
不過,離岸風場的工作特性,船隻接觸幾乎是常態,例如,外籍大型工作船通常連續工作不靠港,人員交換與輪休都仰賴小船運送;海事工程常需不同船舶共同完成等等。既然接觸在所難免,將灰船變成白船,成了台電的新任務。
今年台電共協助5艘工作船變成白船。簡單來說,灰船變白船的程序只有兩種──「全船檢疫」或「全員更替」,但實際執行卻很複雜。佈纜船Willem De Vlamingh、打樁船Aegir、風機安裝船Taillevent,分別寫下三段艱辛的歷程。
Willem De Vlamingh船上人數較少,加上佈纜工作跟其他船隻接觸不多,採用的是海上全船檢疫14天。隔離結束後,再全船靠港消毒。
有船員經歷的海工處第三檢驗隊曾昱弦工程師,是台電第一批考試錄取的「海事工程人員」,登上佈纜船執行第一次海上監造任務。他說,全船得知「即將開始隔離」當天,長久的壓力瞬間釋放。在設備與補給準備就緒後,隔離正式開始。船上進行高標準的隔離,完全杜絕外船接觸,甚至發生過糧食不充裕的窘境。這一切,都是為了讓船上人員早日回家。
Aegir船則因工作人員眾多,加上打樁與設置套筒桁架必須與其他船舶接觸,難以找到可以完全隔離的空檔。Aegir因此維持了較長的「灰船」期,所以船上工作人員下船必須再接受14天檢疫,或接受快篩後出境,直到全船完成檢疫。
6月,已延宕3個月的打樁作業終於展開。曾擔綱地質調查大任的張鎮麟也登上打樁船Aegir,見識到Aegir令人印象深刻的吊掛控制能力。他描述,一根鋼管樁重達300多噸,直徑3.1公尺,長約70公尺,Aegir卻能以公分等級精準控制這個龐然大物,實在不容易。
同時期,佈纜船Willem De Vlamingh也展開工作。海纜的施工分兩種,在風機與風機間的陣列海纜是以「沖埋」方式鋪設。高壓水柱沖出約2公尺左右的壕溝,再把海纜放進壕溝裡。靠近潮間帶的輸出海纜則是採「水平導向鑽掘工法(Horizontal Directional Drilling)」,以減少海水擾動,降低對沿岸養蚵漁業的影響。
曾昱弦表示,台電對海底電纜工程並非毫無經驗,林邊至小琉球的海纜、臺澎海纜都值得借鏡。進入台電後,他持續研究案例、風電工程、工程契約等。船上也有台電外聘的資深外籍工程顧問,有問題都能即時討論、確認,因此監造過程並未遇到太多困難。
安裝船因疫情延抵 仍完成兩部風機
鋼管樁打樁完畢裝上套筒桁架後,緊接著是風機安裝與測試。在疫情中趕工的風場卻面臨雪上加霜的難題。由於風機安裝船Taillevent須配合台電風機型號進行吊臂改裝,然而前往新加坡進行改裝作業的Taillevent不幸遇到新加坡疫情鎖國,延至8月22日才到達臺灣。在事前充分準備下,規劃以最少的船員將船隻開來臺灣,靠港後與預先入境且完成檢疫的人員交換,順利變成白船。這也是「全員更替」的首例。
Taillevent完成檢疫後,隨即趕往彰化風場。9月15日傳出捷報,完成今年度第一部風機安裝。但在完成第二部風機後,遇上東北季風來臨,只能黯然返回到臺中港,但仍戮力完成臺灣海峽2020年唯二兩部風機。
這是台電第一次的離岸風電工程,因為疫情攪局,施工期不得不展延,只能等待2021年4月繼續施工。至於已完成的兩部風機,能否在今年底之前「發出第一度電」? 陳慰慈副總經理坦言,「必須看老天臉色」。因風機內的電力系統還必須接到電纜、通過測試,才能將離岸風場電力送到電網,在年底之前,只能碰運氣抓緊好天氣施工。
甫於11月上任的海工處處長潘元章說,「並不是安裝好風機就有電可用」,在海纜、電纜到位後,還必須經過冷測試、熱測試等程序,平均仍需要20多個工作天,才能送電。今年的兩部風機在9月完成安裝後,就面臨東北季風帶來的惡劣海象,施工隊伍只能隨時待命並盯緊氣象預報,趁寶貴的晴朗日子出海施工。是否年底完成送電,「我持樂觀但審慎的態度。」
「我也知道這是靠天在做事,無法強求,但是難免心裡都有焦慮,也有懊惱、擔憂。」海工處機械組陳世枰經理精神喊話說,「明年我們會趕快奮起直追!」
海工處挺住疫情壓力 監造海事作業
在這次疫情中,海工處共派出21人到船上監造。無論是登上外籍工作船、或是乘著小船在風浪中往返,他們都是最辛苦的工作人員。以登上佈纜船Willem De Vlamingh的曾昱弦為例,原定工作7天後下船,卻因船隻接觸管制、加上彰化外籍工程師確診事件,無法進行船上工作人員交換。等到全船海上隔離期間過後,9月1日下船,在船上共待了40天。
同時期,海工處林師伃工程師則駐守打樁船Aegir,她是離岸風電監造任務中唯一的女性。原定上船工作14天,然而等到船隻靠港上岸,已是30天後。靠港後隨即轉往防疫旅館,開始14天的居家檢疫。
雖然工作的船隻不同,沉重、緊繃的氣氛卻是相似的。林師伃解釋,離岸風電外籍工作人員的工作型態與陸地工作有很大的差異,他們大多每週工作7天、每天12小時,持續上班5週後離船,這時候他們才能真正放鬆休息。延後休假對心理跟生理狀況都產生影響,加上靠港的日期不確定,浮動與不安感更加強烈。
「船上外籍技師會跟你說,他想要回家。」曾昱弦說,延後休假加上各國的防疫隔離規定,可能導致數週的休假完全泡湯。他對這些情況感覺無奈,但不知能做些什麼。
離岸風電的防疫是前所未有的全新挑戰。在各方共同努力下,「離岸風電通案防疫措施計畫書」從1.0版、2.0版、修正到3.0版,並納入「防疫計程車」概念的防疫運輸船,配套機制更見完善。
營建處高淑娟計畫工程師特別感謝許多協助台電風場檢疫作業的官員,「現在防疫機制簡化,文件品質把關愈來愈好,時間跟流程都更能掌握。」
台電離岸一期風場在2020年多變的新冠疫情中首當其衝,也以親身經歷對防疫進程提出實務與改進建議。走過這段辛苦路,明年登場的風場工程面對疫情將更加從容。
完整內容請見:
https://tpcjournal.taipower.com.tw/article/4331
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