創新安裝技術應用於德國Kaskasi離岸風場

距離德國外海的Kaskasi離岸風場將於2021年第三季開始進行建造，並預計在2022年的第四季開始商轉，其離岸風場的總發電量為342MW，期望可為40萬戶家庭用電帶來綠色電力。Kaskasi離岸風場在本次的施工計畫中，有別於過去以樁鎚進行打樁的方式，將利用振動打樁的方式進行支撐結構的安裝，並且將嘗試使用新開發的構件來增加結構穩定性，本次的安裝過程也將會與相對應的研究團隊合作，進行施工時的各式量測及研究。

一、 Kaskasi離岸風場介紹
Kaskasi離岸風場位於德國外海，距離Heligoland島以北35公里，Heligoland島同時也將作為Kaskasi離岸風場營運維護的基地，開發商為RWE，本次計畫為RWE的第六座離岸風電場，上方的Amrumbank West (總發電量302MW)及下方的Nordsee Ost(總發電量295MW)其開發商亦為RWE，其Kaskasi離岸方場相對位置如下圖所示。Kaskasi離岸風場於2020年底取得德國海事局(BSH)的批准，並預計於2021年第三季開始進行風場的建造，預計2022年夏季試營運，2022年第四季開始商轉。本離岸風場總發電量為342MW，由38支西門子的9MW風機組成的離岸風場，每年將能供應40萬戶家庭用電。

二、 Kaskasi離岸風場安裝施工應用的技術
Kaskasi離岸風場風機支撐結構為單樁式基礎，過去風機基礎會利用樁鎚進行支撐結構的安裝，施工期間必須注意打樁造成的噪音，是否會對於海洋生物造成影響，並且採取相對應的方式來減低衝擊，如氣泡幕等措施，而RWE在本計畫中預計使用振動式打樁方式進行，有別於過去打樁方式，振動式的打樁方式是利用垂直振動來將基礎貫入到預計的位置，以此方式可以大幅度的減少打樁的噪音，並且減少安裝時間，其振動式打裝示意圖如下圖。

除了使用振動式打樁方式之外，也嘗試在部分的風機基礎上安裝軸環結構(collar)，其目的在於增加承載能力，並且改善基礎的結構完整性，尤其在海床條件較不佳的情況下，此設計是由德國的JBO工程公司於RWE內部開發的專利，軸環結構的製造商為Bladt Industries，並且由DEME集團進行軸環結構的運輸及安裝工程，由丹麥的Aalborg港口進行裝船作業，施工船隻為自升式平台船NEPTUNE。本次計畫終將會選取3個風機結構安裝軸環結構，其安裝位置的水深約為25公尺，在單樁結構與軸環結構中間以灌漿方式進行固定，其軸環結構示意圖如圖 3。

三、 離岸風場安裝相關監測
Kaskasi離岸風場將會是目前第一座以振動式打樁方式進行支撐結構的安裝，在施工期間，將會配合相關的研究團隊進行振動式打樁方式的預測模型，並且進行現場量測來進行驗證，除此之外也將針對鯨豚類的行為進行全面的研究。軸環結構目前僅針對部分風機支撐結構進行安裝，未來也會進行測試與未安裝的支撐結構進行比較，以驗證軸環結構是否達成其目的。

 

資料來源:
1. renews.biz
2. offshorewind.biz
3. 4coffshore.com
4. RWE