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离岸风机如何抵抗台风与地震的摧残?

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夏天为台风季节,许多人都会开始准备泡面食粮,并留意气象动态信息准备迎接狂风暴雨,而在海上,迎着大风大浪的离岸风机需要做什么准备?这些风机真的能可以抵挡亚太地区特有的台风与地震吗?


在提到抗台风机之前,可能要先提到风机叶片的使用材料、检验与实际使用状况。


离岸风机得面对日夜不歇的波浪与海水侵蚀,得具备抗拉抗弯、低放热、抗开裂等特性,使得风机叶片选材不易,需要足够的强度、耐腐蚀、耐疲劳性能,也必须要够轻,不然会出现「头重脚轻」、容易倾斜情形,对此风机厂商主要采用环氧树脂等树脂材料当基材,再用玻璃纤维、或是强度更高的碳纤复合材来补强。


近年离岸风机也逐渐朝大容量发展,不断有厂商推出单支容量达 10MW 以上的风机,预计到了 2025 年,风机中心高度预估可突破到 200 公尺,加上风机叶片后整体高度就会超越 300 公尺,未来将会有愈来愈多风机叶片采用碳纤维复合材料,以提高强度与韧性。


与传统的玻璃纤维材料相比,碳纤维的力学性能、耐蚀性更佳,可以在提高强度、减轻重量情况下,改善叶片的耐疲劳性以及风机输出功率,也因为重量减轻的原因,能同时达到降低运输和安装成本的效果。


而在认证程序中,风机供应商首先要经过 GL 材料认证,之后则是风机系统商实验室、系统性能与环境安全测试,最后再经过小规模与大规模生产测试后才能绿灯放行;国际的 ISO9001 质量管理系统认证、ISO14001 环境管理与 ISO45001职业安全卫生等认证也不可少,整体下来得花费多年的时间才能完成所有程序,更不用说有些厂商也会额外找第三方认证机构,进行另外的证书检测,进一步提高竞争力。


其中台风认证就是一例,毕如台湾、日本等地区位于环太平洋火山带,拥有欧洲没有的频繁地震以及亚太地区特有的台风,对此 MHI Vestas 就跟验证公司 DNV GL 设计出 IEC-T 抗台等级风机,订定更严谨的标准。


事前准备很重要,临场反应也是重点,除了把关风机的质量、耐力,厂商也会在风机上装置各种传感器,当风太大,或是台风来临时,让风机叶片不会傻傻地运转,毕竟当风速超出极限,非常容易造成叶片受损。


通常离岸风机的使用寿命长达 25 年,这使得团队得确保风机可以安然度过各种环境天灾,虽然说离岸风机的身高比陆上风机还要巨大许多,庞大又笨重的机身并不怕被风吹走或吹断,但能降低损害都是好事,能进一步减少维修成本。


Source:科技新报

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