離岸風力發電-風場設計與施工規劃

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設計階段(Engineering and consultancy)

•FEED(Front End Engineering and Design): 前端工程和設計 (FEED) 研究涉及風電場系統設計領域,並在採購、承包和施工之前開發風電場的概念。在該過程的較早部分,FEED 前研究用於制定專案概要概念,以便定義範圍,並為環境影響研究提供資訊。FEED 研究通過開發過程不斷進行改進,最終用於制定和處理重大工程和採購決策。
•費用約為 £4 million for a 1GW offshore wind farm.(歐洲經驗)
•考慮了風機機尺寸、地基類型、風電場佈局、變電站設計、電力系統和電網連接方法等關鍵參數,以最大限度降低專案的能源成本(LCOE)。還包括規劃陸上和海上作業、港口和船舶策略、確定訂約方法以及制定關鍵風險管理和健康與安全模式。
•FEED 研究旨在以綜合方式瞭解整個風電場系統,並考慮工程決策對 LCOE 的影響,並確保工程決策充分認識到環境和同意的風險和影響。FEED 研究是一個多學科過程,需要廣泛的溝通和協調,通常跨多個團隊和組織進行。建設管理團隊利用FEED研究輸出來採購和建造風電場。

分包模式與初步成本分析

•以2004至2012年離岸風力發電產業採購合約發展趨勢,略分為3個階段:
•階段1.2000~2004年工程統包(EPCI)合約,主要由風力機系統商統包,早期市場定位多由價格競爭決定,低價者勝。
•階段2.2004~2010年為分攤風險,採取風力機核心競爭力之外的建造工程多樣化外包,合約樣式多元且複雜,風場開發商雖可降低投資風險,但需處理風力機、海底基座、電力設備、施工安裝等多樣工程外包合約。
•階段3.2010年之後至今,整機系統商雖可提供廣域範疇之統包服務,然大型電場配套營造工程業者更具競爭力。
•目前歐洲依離岸風場規模及施工難易度大致以2-8個分包合約為主。
•2000~2004年:EPCI合約 :早期主要商業化離岸風場以EPCI統包方式進行合約簽訂,整機系統業者為統包商,常與海事工程業者進行合資,在早期新興離岸風力發電產業具有先進者優勢。
•2004~2010年:轉為多樣少量分包(multi-contracting)合約:由於早期整機系統商統包方式因失去領導地位或未能達到成本最佳化,全球離岸風力發電廠開發逐漸轉向多重合約,風場開發商直接面對整機商、電纜供應商及海事工程業者,尋求關鍵成本的最適化,但也同時面臨多重合約的管理困境。
•2010~2012年:趨向少樣多量分包(larger contracts)合約: 受到供應鏈競爭加劇,風場開發商開始增加供應商的產品範疇,尤其大型公共工程營建商及石油、天然氣後進業者能提供多重離岸風力發電開發工程服務,因此近來風場開發商擬向這些廠商簽署合約,以降低多樣少量分包方式的介面管理風險。
•2012年~:回到EPCI合約 : 近期大型離岸風場工程承包商與整機商開始進行合資整併,未來1 0年或許會再回到統包模式。
•受惠於過去10年離岸風力發電的商轉及技術的經驗,目前部份整機商的能量夠成熟可進行離岸風力發電工程的統包。然而,一些大型營建業領導者已承纜相關風力機、海事工程、輸配電業務及具備商業化規模,對於離岸風力發電工程開發比整機商更具管理經驗、彈性及降低成本。

離岸風場建設的分包模式

Balance of plant(BoP)

•BoP包括風電場除風機外的所有元件,包括直接由風電場建造的輸電資產。
•費用約 £600 million for a 1GW wind farm.(歐洲經驗)
•含電纜、海底基礎( Turbine foundation)、海上變電站( Offshore substation)、陸上變電站( Onshore substation)以及營運工作站( Operations base)

保險與第三方認證

•這是歐洲現行通用之模式。 保險公司要求,確認重要的海上施工作 業是安全的,其僅對「原則性」提出要 求,要求某特定施工作業或步驟需要有 MWS 的事先確認及同意 – 裝載(Load outs) – 運輸(Transportation) – 安裝(Installation) – 海纜佈置(Cable Laying)
•MWS為客觀公正的第三方,評估與調查 各海事操作(marine operation)是否符合 保險公司可承受風險之標準,以確保保險公司與被保險人利益。 保險公司被保險人需對MWS提出的改善 建議進行處理,以避免失去施工的保險 保障。受委託的MWS應提供最終的審批證書 – Certificate of Approval (CoA)
•國際再保險人指定之MWS
•London Offshore Consultants (LOC)
•DNV GL
•Mwaves
•Cambridge Marine
•TUV Rheinland
•Con4Mare
•Global Maritime
•ClassNK

最後投資確認與融資到位 (FID&financial close)

•final investment decision (FID)
•若完成發包或成本估算,開發商會向銀行進行融資,以便進行風場開發。
•若完成融資行為,即所謂融資到位(Financial Close),則可進行最後投資確認。
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造船工程與海洋工程是傳統又現代的產業,在台灣已發展超過100年。台灣是個海洋國家,也是個海運大國,近年來又發展離岸風力發電產業,船舶便成重中之重!希望這些文章可以引起大家的關注與重視。
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