風力發電大辭典
風機塔架是怎麼組裝起來的?解析塔架設計與運輸挑戰
在離岸風電風機中,塔架(Tower)是連接水下基礎與機艙的重要結構,不僅要撐起上百公尺高、上百噸重的機艙與葉片,更必須承受強風、浪潮與結構振動等極端環境挑戰。那麼,風機塔架是如何設計、製造與組裝的?又是怎麼從陸地運到海上、順利豎立起來的?本文為你揭開風機塔架背後的工程奧秘。
一、塔架結構與設計原則
風機塔架主要由鋼製圓筒狀結構組成,內部為中空,外觀看似筆直,其實多採錐形設計(下寬上窄),以降低重心並增加穩定性。塔架需根據機艙重量、葉片長度、設置地點的風速與環境條件量身打造,其高度從80公尺到150公尺不等,浮動式風機甚至可更高。
常見塔架設計有三種形式:
1. 鋼製管狀塔架(最常見)
2. 混合式塔架(鋼塔+混凝土塔)
3. 格構式塔架(以鋼構架連接,應用於特殊需求)
二、塔架的組裝與運輸流程
由於風機塔架尺寸巨大,不可能整支製造完成後再運送,因此採用模組化分段製造,常分為3~5段,各段在陸地工廠製造後進行預組裝、塗裝與測試。接下來的關鍵流程如下:
1. 陸地組裝與預測試
.每段塔架內部會安裝平台、電纜管道與梯子
.預留機艙、主軸、變壓器的接點與開孔
.防腐蝕塗裝是確保壽命的關鍵
2. 港口儲存與碼頭吊裝
.塔架段通常暫放於離岸風電母港(如台中港)
.利用自走式模組化運輸車(SPMT)與吊車進行裝船
3. 海上運輸與安裝
.經由特殊船舶(如風機安裝船、重吊船)將塔架運至指定海域
.海上安裝通常採先安裝基礎,再豎立塔架,再裝設機艙與葉片
三、運輸與安裝面臨的挑戰
風機塔架長達數十公尺、重量可達數百噸,運輸與安裝面臨諸多挑戰:
.尺寸限制:台灣道路與港口受限,需精密規劃每段尺寸與運輸時間
.運輸安全:海上浪高風強,塔架需使用專屬支架與緊固系統確保不傾斜
.吊裝技術門檻高:安裝作業多仰賴高精度的動態定位與吊掛設備
.天候風險:每一次塔架豎立需幾小時以上,期間天氣不可突變
為此,國內外風電開發商與供應鏈正積極投入更高效率與模組化的運輸設計與港口優化工程。
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風機塔架製造與運輸不僅是技術挑戰,更是在地產業鏈培育的重要環節。隨著台灣持續推進離岸風電國產化,發展具備大型鋼構製造能力、港口裝卸經驗與高精度海上工程技術的團隊,將成為推動風場如期建置的關鍵。
隨著風機越做越大、塔架越蓋越高,我們所看見的不只是鋼鐵結構的工程成就,更是能源轉型下本土產業升級的堅實力量。
圖片來源:MBMconsulting
