根據牛津布魯克斯大學進行的一項新的社會經濟研究，離岸風電的運營和維護(operations and maintenance, O&M)作業將為當地帶來比最初預期更大的經濟效益。O&M將每年創造40到50個全職等效(Full Time Equivalent, FTE)職位，總計800到1000個工作職位，這遠高於專案早期開發期間所預估的660個新FTE職位。在亞伯丁離岸風電場的運營期內，與供應商簽訂的本地合同將為亞伯丁郡經濟帶來超過500萬英鎊的收入。 亞伯丁灣的93.2 MW離岸風電場是首家使用MHI Vestas 8.8 MW風力渦輪機的風電場，於2018年9月落成。 Vattenfall報告說，雖然社會經濟研究發現，規劃和開發、陸上建設和O&M階段對地方和蘇格蘭整個經濟體的價值被低估了，但同時也發現，離岸建設階段對這些地區的價值被高估了。 「對員工性質調查發現，大約60%的陸上建築工人來自亞伯丁郡地區，其餘40%來自蘇格蘭其他地區。相比之下，由於專案性質小、施工週期短，而且工人具備所需技能，大部分海上施工團隊都不是來自當地」。 根據該研究的估計，在近海建設期間，在500人最高峰的工作人力中，只有10名蘇格蘭人。 Vattenfall表示，自2018年以來，歐洲離岸風電部署中心(European Offshore Wind Deployment Centre, EOWDC)一直在努力幫助解決英國的技能和供應商差距，並基於通過構建EOWDC獲得的經驗。 開發商表示，自2018年以來，它在英國舉辦了60多場供應鏈會議，覆蓋600多家本地和英國公司以及利益相關者，並在肯特郡和諾福克建立了教育和課程計劃。 亞伯丁離岸風電場運營和維護經理亞歷山德拉·理查茲說：「人們傾向認為，與風力發電場相關的機遇始於建設，也隨著建設而結束。但正如這項研究所示，當地經濟的主要優勢來自長期運營和維護階段，而這階段將產生大量的經濟效應與就業機會」。 資料來源： [1] OffshoreWIND.biz，10/16/2020 [2] OffshoreWIND.biz，07/02/2018

大彰化離岸風場運維中心計劃於2022年及以後運營，是沃旭在台灣和整個亞太地區投資建設的同類基地中的第一個。開發商表示，一旦建成，它將成為台灣最大的運維基地。目前沃旭已與亞新工程顧問公司、同凱科技簽訂合同，負責運維中心的設計和建造。 沃旭亞太董事長Matthias Bausenwein表示「運維中心很好地展現，沃旭通過建設風電廠和提高本地的運維能力來對台灣做出長期承諾，此基地不僅能夠長期滿足風場的營運需求，而且能夠在台灣建立起完整的離岸風電供應鏈。」 建立沃旭在亞太的第一個運維基地的投資再次將台灣置於亞太地區的離岸風電產業擴張的最前沿，其服務範圍將會涵蓋風電場生命週期的每個階段。 一、 綠建築設計 大彰化離岸風場運維中心功能將與沃旭在歐洲的運維設施相同，並通過採用環境保護方案來考慮當地的天氣潛力，例如雨水的回收、本地環保材料的最大利用、太陽能電池，以及設置電動汽機車的充電站等。該設施將獲得LEED認證的金獎，使其成為沃旭亞太地區的旗艦運維中心。 台灣沃旭總經理Christy Wang表示「我們投入資金在台灣建立自己的運維基地，就是對於政府的產業本地化要求的超前佈署上一個很好的例子。」他表示「我們與當地公司合作進行運維中心的設計和建設將刺激運維相關業務的增長，並在運維中心的建設階段為我們的承包商和供應商創造台灣本地直接和間接的優質就業機會。」 總發電量900 MW的大彰化1號和2a號離岸風場將配備111台西門子歌美颯8 MW風機，這些風機將安裝於距離沿岸35~50公里的套筒式基座上。風電場計畫於2022年投入使用。 資料來源: 沃旭能源 聯合報

船舶航行所倚賴的推進系統非常複雜，通常靠產生大量推力的方式驅動船舶。平均而言，大多數遠洋船舶在滿載狀態下，可達10萬至50萬總載重噸（DWT），而小型船隻和遊艇則保持在1萬總載重噸以下。因此，推進系統必須配合各種船舶的重量和類型。 船舶推進系統的工作原理遵循著牛頓第三定律，即「每個動作必定會有大小相等、方向相反的反作用力」。在每艘船的尾端，流體質量會從螺旋槳葉片向後（朝船尾方向）急速噴出，從而產生了方向朝前的反作用力，推動船舶前進。在船舶尾端水線下方一般裝有二至三個大型螺旋槳，藉此提供主推力。每個螺旋槳組通常有3至6個葉片，取決於船舶的類型和尺寸。葉片數量通常多多益善，因為這樣可以减少「空蝕」（cavitation）現象所造成的影響。 一、 何謂「空蝕」？ 簡單來說，空蝕指葉片邊緣周圍的水瞬間汽化，由動壓差所造成。這種壓力差則來自葉片後緣的高速運動，造成葉片表面上的水粒子充滿能量。汽化會產生凹痕，加快葉片磨損。當流體質量被推到船舶後方時，汽化也會快速消耗其中的能量，因此即使以最高速行駛，船舶速度也會因此降低。為了減少高速螺旋槳運動時所產生的空蝕效應，可將轉速降低，同時增加葉片數量。因此，系統的速度雖然較低，但大量葉片仍可產生足夠的流體推力，從而使船舶向前行駛。空蝕也會影響螺槳轂，並導致所設計的結構損壞。這可能導致船隻在人員操縱和轉向時，出現不可預測的反應。 船尾螺旋槳組的運動，使用了船體內部大型船舶柴油引擎所提供的動力。大多數船舶在每個推進組上會使用1至2具船舶引擎。柴油引擎以交替膨脹和壓縮循環模式，進行兩行程或四行程的工作。引擎內部的活塞汽缸受力進行振盪運動，而對連接至引擎的曲軸提供動力。曲軸則可提供驅動船隻用的驅動扭矩。 然而，曲軸和船舶螺旋槳轉軸的旋轉運動，又是如何傳遞到船尾末端的葉片上呢？這就是螺槳轂派上用場的時刻。 引擎會將扭矩傳遞到船舶螺旋槳轉軸，再由螺旋槳轉軸將旋轉運動傳遞至所謂的螺槳轂結構上。螺槳轂會透過外殼旋轉，進而提供動力給螺旋槳葉片。螺槳轂是位於船體外部的重要組件，連接螺旋槳葉片。當螺槳轂旋轉時，葉片也會受力在水中轉動。為了傳遞扭矩，螺槳轂穿過艉軸管和周圍的軸承而連接到船舶轉軸上。必須做特殊防備，以確保完全不進水，且不讓必要的流體外漏，例如油和液壓油。 二、 螺槳轂的設計、製造與功能 無論螺旋槳轉軸以何種方式穿出船體，都需要螺槳轂。目前有三種主要的穿出類型： • 軸轂 • P型支架固定座，以及 • 支架固定座。 軸轂係指將螺槳轂對準艉軸管口而裝配的配置，如此一來，船舶轉軸幾乎整個都在船體內部。 另一方面，建置A型支架和P型支架固定座，是為了懸掛位於艉軸管後方的船身附屬物。與平艉相比，它們在巡洋艦類的船尾上更為常見。船舶轉軸穿過艉軸管，然後穿過由P型或A型支架固定座所支撐起來的支架。轉軸通常延伸至螺槳轂處的支架後方為止。 在不同的配置之間進行選擇時，具體取決於船舶的類型和轉軸露出量的限制。然而，螺槳轂必須根據配置而作適當的建置。在軸轂中，螺槳轂有部分露出而處於外部流體中。因此，它必須在內部做好防水處理，並使用特殊的軸封系統，以防止任何流體通過螺槳轂。此外，螺槳轂必須處於良好的潤滑狀態，以減少艉軸管內的摩擦。對於P型和A型支架的配置，整個螺槳轂都外露在水中。 由於螺旋槳轉軸的延伸長度、振動和懸垂力都將作用在螺槳轂上。因此，必須進行適當的建置，以承受巨大的振動衝擊。至於防水處理，只需防止流體進入內部機構。   根據螺槳轂和葉片的配置，螺旋槳有兩種主要類型： •整體式螺旋槳，以及 •組合式螺旋槳。 如果將螺旋槳葉片與螺槳轂直接做成一體，則該設計稱為整體式螺旋槳。另一方面，如果將葉片用螺栓固定在螺槳轂上，則稱為組合式螺旋槳。根據船舶類型與分類，各種類型都有其優缺點。與其他類型相比，整體式螺旋槳的製造時間更短，因為葉片和螺槳轂是在一次作業中鑄造而成。結合葉片和螺槳轂時，可將葉片鑄造在一起，或將葉片單獨銲接。由於接頭是整個結構中最脆弱的部分，通常不建議進行鎔銲作業，即便它們會面臨最大的反作用力。 另一方面，鑄造整個螺旋槳組需要很多專業知識。該如何選擇最佳方案，應取決於使用類型和螺旋槳組可能遇到的力量限制。雖然製造整體式螺旋槳所花費的時間相對較少，但在第一次作業中必須鑄造成功，否則可能會導致專案延誤。此外，以適當的方式鑄造出大型螺旋槳，需要高階技術與專業知識，所以成本較高。 在組合式螺旋槳組中，葉片與螺槳轂分開，必須用螺栓固定到位。使用專用緊固件來固定接頭，並經過防水處理，以防止流體匯集在螺槳轂內部。 使用組合式螺旋槳的優點是不需要完全拆卸整個組件，只需移除目標區域。例如，如果單一葉片需要維護，僅需將這只葉片拆下。 另一方面，如果是整體式螺旋槳，則必須整組拆下。有別於銲接製造的整體式螺旋槳，組合式螺旋槳不會將葉片銲接在螺槳轂上，而是以螺栓固定。透過使用適當的緊固件，可稍微增加對振動和其他操作衝擊的抵抗力。然而，如果振動超過操作極限，則緊固件鬆脫的可能性會增加。 使用組合式螺槳轂的另一個優點是可以改變葉片的螺距角，可涵蓋到各種推力。這通常被稱為變距螺旋槳（VPP），在最後一節中將作詳細介紹。螺槳轂在VPP中扮演了主要角色，因為它裝有不可或缺的機具。 鑄造螺槳轂的材料首推適用於大型船舶的銅和青銅合金。小型船舶可能使用鋁、青銅和鎳合金。選擇青銅和銅是因為它們對於生鏽和腐蝕的承受度高，並具有出色的強度和耐用性。 選擇鋁則是因為它非常輕，同時又具有很高的結構強度。實際上，鋁在金屬中是「比強度」（strength-to-weight ratio，又稱強度－重量比）最高的金屬之一，在重型機具的商業製造中，鋁因此極受歡迎。 防止洩漏的軸封和其他密封材料，通常是艉軸管的一部分，但亦可整合至螺槳轂中，以提高效率。密封劑可以根據船舶的構造和結構而變化。 在螺槳轂與船舶螺旋槳轉軸的連接處應使用密封劑，如填料函、端頭密封等。   三、 螺槳轂的維護操作 螺槳轂是一個重要的旋轉組件，需定期維護與保養，以使船舶平穩運作。通常有多種力量作用在螺槳轂上，包括振動力、水下壓力及離心力等。欲接近螺槳轂進行維護操作，必須將船舶移至乾船塢，使龍骨部分露出。然後，使用重型起重機將螺旋槳組固定在適當的位置，同時將其從螺旋槳轉軸上拆下。 如果是整體式螺旋槳，則使用特定升降機連接到螺槳轂上，並漸漸將整組向船尾移動。另一方面，對於組合式螺旋槳而言，如果只對單一螺旋槳葉片進行維修，則螺槳轂和其餘葉片可保留原樣，而重型起重機則只支撐住受影響的葉片。一旦將螺栓斷開連接後，便將葉片移至其他位置。然而，如果需要拆卸整個螺旋槳組，則此拆卸程序便跟整體式螺旋槳組的拆卸作業類似。 螺槳轂所需的一般維修操作，包括了重新研磨螺槳轂表面，使其更加平滑，以達到預期的結構。此外，如果有任何重大瑕疵，則會將該區域作重新鑄造或使用其他合金進行填補。 同時還要對銲接及其整體性進行檢查。維修時間可能需要幾個小時到兩週不等，取決於維護類型和損壞程度。除了對螺槳轂的外部結構，還要對VPP組和螺槳轂的機殼內部機具，以及內部軸封進行檢查。 四、 變距螺旋槳的螺槳轂控制 變距螺旋槳是一種能夠控制螺旋槳葉片螺距角的設計。由於葉片安置在螺槳轂上，因此在操縱螺距角的功能上佔有重要地位。VPP也稱為調距螺旋槳（CPP）。   螺距係指螺旋槳葉片繞其長軸旋轉時，所發生的角度變化。以船舶螺旋槳的案例來說，長軸從沿著葉片最長部分的螺槳轂中心，以徑向而向外延伸。葉片的形狀有兩個截然不同的葉緣 – 前緣與進入的流體粒子相遇，而後緣則對流出的流體質量重新指定方向而流出，藉以增加推力和加速度。透過旋轉葉片，可改變流體從螺旋槳流出的角度，進而改變了船舶的速度和控制。 VPP機具通常安置在船舶螺槳轂內。這是一項高度複雜的技術，在作業過程中需要非常準確。該機具包括了馬達和感應器，其作用是向艦橋報告資訊。 葉片採用組合式螺旋槳組的形式，但安裝在螺槳轂上的專用底座上。除了緊固件外，螺槳轂內還有精密馬達，可以使葉片圍繞其長軸而漸漸展開旋轉，以改變槳距。 使用VPP的方式如下： 1.船長命令改變螺旋槳的螺距，並將資訊傳達給船舶的相關部分。 2.檢查螺槳轂上的感應器，以確保當前設定遠低於允許的限值，並確保螺槳轂的內部空間不會發生溢流。 […]