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22 11 2018
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讓海上「大風機」屹立不倒的關鍵,這家鑽探公司要幫台灣造綠領人才

2018.11.22 by 陳映璇

 

 

政府目標在2025年完成5.5GW離岸風電建置,祭出「以市場換技

術」讓供應鏈在地化的策略,海上風力發電成了台灣新產業商機。

然而一家位在板橋的鑽探公司,更早一年前就砸下重金要把海上探

勘的技術根留台灣。

 

「我 希望培育台灣海上探勘的能力。」環球測繪地工技術總監黃宗宸說。

 

台灣政府預計在2025年要完成5.5GW(55億瓦)的離岸風場,將帶動新台幣一兆元的投資額、創造約2萬個就業機會,吸引德國、丹麥、澳洲、新加坡等外商前來投資,為讓風電產業能夠扎根台灣,政府以「市場換技術」,要求離岸風電國產化,成台廠的新機會。

為不讓插在海上的「大風機」,輕易因外力傾倒,事前的海上地質探勘工作至關重要。於2011年由環島工程、銓日儀、EGS三家公司合資成立的環球測繪,旗下擁有國內第一艘海洋地質探勘船——大地能源號,專攻離岸風力發電的場址調查及海上鑽探作業,年營收達5~10億元。

 

為讓海上地質探勘技術根留台灣,環球測繪地工技術總監黃宗宸表示,期望在五年內培育台灣海上探勘的人才。

圖片來源:蔡仁譯攝影

 

而當台船國家隊還在努力籌組離岸風電海事工程施工船隊,大地能源號早在年初正式啟用,堪稱是海事工程的先鋒者,而將近一年的海上鑽探作業,他們發現了什麼?又碰到哪些問題?

 

耗資七億改造二手船,「大地能源號」成國內首艘海洋地質探勘船

大地能源號的前身是一艘船零達12年,早期在北歐從事離岸風電作業的船隻,船身設計與機械設備由勞斯萊斯設計、製造,由於這艘船具備動態定位系統(Dynamic Positioning System,DP)、後甲板空間大特點,因此環球測繪耗資7億元,購入送到新加坡進行翻新,汰換船上所有電子設備,並裝上鑽機設備,且符合歐洲離岸風電工作規範,成為台灣首艘海洋地質探勘船。有了探勘船後,海上地質鑽探技術就能根留台灣,不用假手於國外。

不過要到海上作業,容易受天氣、洋流、大浪影響,為讓船隻停在風機的預定地不受大浪而偏移,動態定位系統(DP)扮演重要角色,「系統可偵測即時的洋流,跟接下來的洋流方向、流速,以產生側向的推力去維持船隻的位置。」黃宗宸表示,別於傳統拋錨定位,使用動態定位系統,引擎必須24小時開著,因此一天得耗費10到15頓石油,費用相當可觀。此外,船上也配置機器手臂,可自動夾取鑽管,從安裝鑽機到拆卸都由機器手臂「代勞」,降低人員疲勞與意外。

 

大地能源號船上配置了機器手臂,可以自動夾取鑽管。

圖片來源:環球測繪

 

由於探勘船要24小時工作,採2~3班輪班制,「船上的餐廳也是24小時不間斷,船上配有4個廚師,2位台灣籍、1位印尼籍、1位馬來西亞籍,伙食相當不錯。」黃宗宸說,每次出海工作,幾乎待上一個月時間,因此補給的食物、水、油等份量都是要超過一個月。

 

台灣海床地質調查,意外發現沼氣

要在海上蓋風機,就得先「摸透」海底下地質狀況。黃宗宸說明,一般風場開發分為三階段,先做場址環評,分析該場址適不適合開發;第二階段進入海上探勘,在每一支風機位置進行鑽探作業,調查地質情況;第三階段是運轉維護,做地球物理調查,定期透過水下無人載具(ROV)監測海床地形有無發生改變。

 

要在海上蓋風機,得先透過鑽探技術了解海底下的地質狀況。

圖片來源:環球測繪

 

假設以一個350MW離岸風場來看,約需43支8MW風機,風機與風機的間距約1公里,「因每支風機底下地質分層、結構都不同,至少要有一個鑽孔。」而鑽孔的深度,取決於開發商使用哪種水下基礎,一般鑽孔深度平均約70公尺。

鑽孔取得的土壤樣本,會進行一般物理、化學、力學、動力試驗,透過試驗了解土壤在不同的情況下的差異條件。當地震來時會不會發生土壤液化?以及洋流反覆淘刷時,是否造成基礎裸露,引發風機倒塌?取得土壤的參數後,提供業者風機設計基礎的防護措施建議,以確保風機在使用年限期間是安全無虞。

值得注意的是,目前開發商都強調風機能夠運維20年以上,不過按造台灣的耐震規範、土壤液化程度來看,在地質分析上,「要以風機能夠使用475年作設計。」黃宗宸解釋,除了確保安全性外,加上台灣已進入地震活躍週期,因此在設計上需拉長使用年限。

大地能源號這一年來幫受委託的開發商做地質探勘,在鑽探過程意外發現到「有機質氣泡」,黃宗宸進一步說明,這些有機質氣泡為魚蝦的屍體與沉積物,在地層經長時間的沉積,被細菌分解時所產生的「沼氣」,由於沼氣易引燃,當下發現便立即通知開發商,開發商便下令所有海上工作全面停止,且另外派船調查哪些屬於有機質氣泡高風險區,為此大地能源號延宕十幾天好天氣的工作時間,原訂10月就能完成的鑽探作業,延到11月東北季風來臨時仍冒險在海上作業。

 

力拚5年培育本土地質探勘人才

這也凸顯海上工作的風險,黃宗宸說,海上鑽探除了受海況影響外,每年的工作時間也有限制,「東北季風來的時候,就不能工作,」每年海上工作最佳時間落在4月到9月。

也因為海上風險大,目前海事工程人才匱乏。以大地能源號來看,船上2/3都屬外籍工作人員,包含動態定位操作手(DPO)、鑽工等都是外籍,因此要上船工作,必須能用英文溝通。

 

要如何吸引年輕人到海上工作,以及台灣要在7年內訓練出大量且可以「上場」的綠領人才是一大挑戰。

圖片來源:shutterstock

 

因此大地能源號也扮演培育綠領人才的角色,包括動態定位系統操作手(DPO)、機電工程師(ETO)、四點拋錨操作手、海上大地技師等人才。

大地能源號是全台唯一訓練動態定位系統操作手的船,目前船上共培訓四位DPO,DPO訓練採「師徒制」,必須給有職照的DPO帶領,經外籍DPO簽字認可後,才能參加DPO考試,現在大地能源號等於是「台灣DPO的種子訓練」,而且這些人才平均月薪20萬台幣上下。

但鑽工不足又是另一問題。「台灣年輕人英文好的,一般不會想到海上做鑽工;若英文好的人,會想從事白領階級,不會想做勞力密集度高的工作。 」黃宗宸有感而發說。

目前政府所訓練的綠領人才,主要在風機後勤維運,以安全檢查、作業管理人員為大宗,「藍領人員相當缺,」像是鑽工、海上鋪纜人員等,這些人才目前只能靠廠商自己訓練。但他也不諱言地說,台灣要在2025年進入風機運轉維護階段,7年內要訓練出大量且可以「上場」的人才挑戰很大。

現階段環球測繪除了與大專院校合作培養相關地質探勘人才外,也聯合業界組成海洋地質探勘聯盟,目前成員包含日本、韓國、泰國、馬來西亞、新加坡等探勘船團隊,一旦台灣工作量無法負荷時,就會請求支援。

黃宗宸也期望,環球測繪能在5年內培育好本土地質探勘人才,當本土地質探勘能量建立起來後,日後就能打入日本、韓國離岸風電市場。

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