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作者：蘇皖儀/金屬中心

一、前言

根據Wood Mackenzie (2019) 離岸風電運轉維護趨勢報告顯示，2018年間，葉片侵蝕與修復仍然是離岸風電運維領域的巨大挑戰，已造成全球離岸風力機累計停機時間約5,056天，且葉片修復總數量為1,751支，其中又以葉片前緣損壞修復佔比最高，共佔67%；其次是葉片尾緣修復及葉片表面修復，分別佔修復總數的15%及14%；葉片結構修復則僅佔1%，由此顯示出葉片侵蝕與修復仍為當前離岸風電產業應重視的問題，且目前葉片可用的最佳系統壽命僅為5年左右，顯示未來葉片檢修服務仍為離岸風電產業的一大市場。

二、葉片運轉維護現況

在風力機大型化的趨勢下，由於新型風力機配備更大的轉子直徑，葉尖速度也相對更高，更易造成風力機葉片前緣與尾緣受到侵蝕。一般來說，風力機設計與運行狀態是導致離岸風力機葉片侵蝕的成因，影響葉片侵蝕的關鍵因素還包括：葉片轉速、雨水侵蝕與雨滴大小、顆粒物濃度等。減少葉片侵蝕的方法大致可分為兩類，瞭解侵蝕現象及延長預防措施的壽命。當前用於減少葉片侵蝕的措施主要包括：葉片侵蝕的影響研究(模擬與量化侵蝕現象的研究)、表面塗層與邊緣保護(3M等供應商在延長葉片塗層與葉片邊緣保護帶的耐久性方面的進展)、全新的葉片設計(葉片翼型設計的研究以優化氣流、減少葉片侵蝕的形成)。

三、葉片維修技術發展趨勢

隨著全球離岸風力發電往更深水域移動及風力機大型化趨勢影響，提供運維服務的難度日益升高，例如深水域的海況及風況，對於傳統運維作業效率、成本及安全性皆有不利影響，故離岸風電運維產業須不斷提升相關技術以因應此一趨勢。也因此，無人化檢修技術之重要性日益增加，帶動無人機檢查及爬行器維修葉片的新興檢測技術發展。使用無人機與爬行器檢測風力機葉片損壞情形是兩項有助於降低修復成本的創新技術，可加速檢測與修復週期，無人機與爬行器的每日工作效率是傳統方式的2至10倍，能大幅減少對運維人員的使用需求與停機時間。無人機與爬行器憑藉更高的檢測精度與更低的檢測成本兩大優勢，大幅改良葉片修復作業效益。

四、結語

Wood Mackenzie (2019) 報告指出，在離岸風電產業運轉維護價值鏈中，「風力機運維」為主要市場，佔比為59%，且依據GWEC統計，展望至2024年，全球離岸風力機裝置總量預計將從2018年底的23GW，成長139%達到55GW，未來運維市場規模可觀。隨離岸風電產業發展漸趨成熟，以及因應未來能源均化成本(LCOE)逐年降低之趨勢，預期未來無人機與自動化設備將逐步取代人工維護作業，以有效節省維護時間並降低人工出錯機率。國內部分，目前已有具備發展無人機設備的能量，關鍵在於未來需進一步與國外離岸風電業者，如風場開發商或風力機系統商，合作進行測試，以累積實績。政府亦可於2020年臺灣離岸風場規模化商轉之前，藉由提供技術輔導資源，協助我國業者搶下本地無人機運維市場先機，並切入國際供應鏈。

完整內容請詳見：全球離岸風力機葉片維修技術發展趨勢