離岸風機運作原理

結合簡單科學原理與尖端技術，捕捉海上微風的自然能量，為家戶和企業提供乾淨電力。

發電基本原理：電磁學(Electromagnetism)

在導電線圈內旋轉磁鐵，可以產生電能。關鍵在於如何達成「足以產生電能」的旋轉。

傳統電廠是燃燒煤炭、天然氣和石油等化石燃料，將水加熱以產生高壓蒸汽，驅動渦輪機旋轉，帶動發電機發電。

然而傳統發電方式會產生二氧化碳和其他有害排放物，且需要不斷從地底取得石油等有限資源，運送到電廠。

風力發電機則是運用天然、乾淨和無窮的風能旋轉產生電能。

風力發電機如何運作？

為了捕捉風能，風機頂部朝向迎風面，三片葉片保持正確角度，氣流通過葉片時帶動葉片旋轉。

葉片旋轉的力量在風機機艙內藉由傳動軸(drive shaft)，透過齒輪箱(gear box)，旋轉線圈內的磁鐵，產生交流電。

離岸風場如何成為發電廠

一座風機就可以產生幾百萬瓦(megawatts, MW)電量，遠遠超過供應單一家戶照明所需要的電力，但相較於傳統發電廠中的蒸汽渦輪機(steam turbine) ，單座風機產生的電力還是少很多。

所以風場需要聚集許多風機，形成一座大型發電廠，重點是這座電廠發電時並不會產生任何碳排放(emissions)。

離岸風場由許多座風機組成，分散在廣闊的海域上。風機底部由水下基礎固定在海床上，塔架則向空中延伸，風機葉片得以運用高空的較強風速運轉發電。

傳送電力到陸上

每座風機將電力透過電纜沿著塔架向下傳到海底電纜，再送到海上變電站。電力在海上變電站升到較高的電壓，然後透過高壓電纜送到陸地上。在傳輸過程中高壓電能量損耗較少。

到了陸上變電站會再次調節電壓，以便將電力輸送入電網，通過輸電線路分配給需要的家戶和企業。

維持風場順利運轉長達25年

離岸風場運維生命週期至少25年。這段期間風機需要維修保養，確保正常運作，預防故障並修復任何問題。

運維工作由專業的運維工程師團隊負責，運用專業知識以及最新技術，確保風場正常運作，解決技術問題並進行檢查。

離岸風場通常位於距離海岸較遠的海域，運維工程師可能會需要住在運維船上，這艘船就像是運維工程師海上的家。運維工程師採輪班制進行風機維護工作—出海工作兩週，並在輪班後休息兩週。

你知道嗎？

除了創造運維工程相關就業機會，離岸風電也帶動在地社區就業機會和經濟效益。

風場年限到了怎麼辦？

當一座風場到達使用年限，可能會進行除役，展延使用或重新啟用(repower)。

展延使用需要修復和維護現有的風機，以延長其使用年限，而除役和重新啟用則要拆除舊風機。

重新啟用風場會將舊風機替換成最新、更大更高效能的型號，而除役則意味著完全拆除風場。

除役或重新啟用都要移除舊風機。目前一座風機中高達95％的材料可以回收利用，但輕量級的葉片回收更具挑戰性。沃旭能源於2021年做出承諾，不再以掩埋方式處理葉片，而是設法再利用和回收葉片。

風機回收再利用

高達85-95％的風機材料在除役時可回收再利用。

關於離岸風電的常見問題

風機如何將風轉化為電力？

當風吹向風機葉片時，會帶動葉片轉動。這種轉動透過電磁感應的磁生電原理轉化為電力—在導電線圈內的磁鐵透過旋轉，將風的動能轉化為電能。電能透過電纜傳送到岸上，成為家戶與企業能使用的電力。
如何運用風電？

風電可以用於任何需要電力的地方，供應家戶和企業電力、街道照明、提供大眾交通運輸或電動車電力。還可以用於生產碳中和的合成燃料和再生氫能，以供無法直接電氣化的製程或產業使用。

了解再生氫能。
風能如何為我的家提供電力？

風機產生的電力匯入區域或國家電網，與其他能源如太陽能、傳統發電廠產生的電力一起輸送。我們在家裡使用的電力，由不同電力來源組成。

沃旭在Skipjack Wind 2風場安裝的風機，轉一圈足以為一般家戶提供約20小時電力。
風能可靠嗎？

離岸風能比你想像得更可靠。海上風速較陸上來得穩定，且依照風機的設計，即使在微風中也能發電(約3m/s~5/s微風風速就開始發電)。在極少見沒有足夠風力情況下，其他能源也可以補足電網所需的電量。未來完全以綠色能源運轉的世界中，離岸風電也不會是唯一的電力來源。
風能有多乾淨？

離岸風電是非常潔淨的發電方式，因為不會產生碳排放，是取代化石燃料的方案。製造和安裝離岸風機時會產生一次性的碳排放。

但離岸風電生命週期中，與燃煤發電產生相同電量的情況下相比，離岸風電的二氧化碳排放量減少了高達99％。
離岸風電可以產生多少電力？

離岸風力技術已經存在約30年。這段期間風機的容量大幅增加，單一風場內可安裝的風機數量也增加。如今新建的大型離岸風場可以生產與傳統發電廠相等的電力。