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    【綠能造浪者2-1】全台唯一、世界前10大國際級離岸工程試驗水池落腳高雄

    2025-10-04 08:10 / 作者 吳馥馨
    位在高雄海洋科技產業創新專區試驗水池,為全台最大測試池,長36米、寬30米、深12米,可模擬多元波浪及洋流。吳馥馨攝
    10月初的南台灣,驕陽依然高掛天上,一行人探訪位在高雄興達港附近的海洋科技產業創新專區;海風迎面撲來,儘管空氣中仍漫布著海水鹹味,但有了「專區」加持,也給傳統漁村注入「科技創新」活力。

    台灣四面環海,大海蘊藏著綠色能源的無限潛能,但若想探索海洋中的能源寶藏,擁有一座離岸工程試驗水池必不可少。

    為此,經濟部能源署與金屬工業中心,在這裡打造一座國際級的深水池試驗場域,總造價近13億元,可以在等比例尺縮小環境中,造波、造浪、造流,也模擬17級風浪進行基本驗證測試,成為台灣發展浮式風電、波浪發電、洋流發電等各類海洋能源的測試基石,也是名符其實的「綠能造浪者」。

    全台最大測試池運用造波器模擬瘋狗浪。吳馥馨攝




    金屬中心處長陳維德介紹,有別於國內各大學現有的測試水池,多只有造波能力,欠缺造流工程,多以驗證近岸工程、船舶操作測試為主。高雄海洋科技產業創新專區今年8月15日落成的深水池,是台灣唯一一座國際級離岸工程試驗用深水池,能模擬海洋實際海域環境,透過等比例縮小測試,降低廠商研發中的風險及成本,有利台灣未來朝向發展浮式風電、波浪發電、水下電能設備開發。

    陳維德表示,歐洲、尤其北歐國家,測試水池發展歷史悠久,例如挪威有一座長80米、寬30米、深10米的測試水池,為當今全球最大,在協助北歐海事工程發展已有相當成績。

    高雄海洋科技產業創新專區的測試水池,長36米、寬30米、深12米,扣除升降設備後,實際可操作水深達10.5米,是全台灣最大。採用乾背式蛇形造波設備,由水池長短兩邊造波板及削波段組成,單邊最大波高可達0.5公尺,(相當於高低落差1公尺),可模擬實海域多方向波譜。

    蛇形造波設備。吳馥馨攝




    例如測試水池可透過人造規則波、不規則波、聚焦波(俗稱瘋狗浪)來驗證浮式風機模型,在各種波浪下的抗風、抗浪能力。

    另外也有造流設備,採用外循環式造流系統,可以模擬實海剖面流場;未來若發展海洋能,潮汐能,可做為試驗場域。陳維德也透露,國內已有研究洋流發電的大學,由教授帶隊前來進行驗證測試,確保實驗結果可以繼續放大,再前往實海域進行測試。

    造風設備則利用捲揚機與繩索張力,模擬風對結構物造成的作用力及力矩。

    升降平台則配合試驗需求,改變水池深度,最大水深10公尺。

    工作台車則位在池面上面2公尺處,用於架設儀器及工作人員乘載。另由桁架、吊機、縱樑組成天車,可用於吊掛實驗相關重物,乘載上限達20噸。

    離岸風電浮台測試。吳馥馨攝




    陳維德表示,台灣這座大型試驗水池的土木造價達7.7億元,設備約5億元;可進行1比36,1比30,及1比10的縮小測試。

    能源署副署長吳志偉則說明,考量到動力及運動條件,等比例縮尺測試不能太小,一般而言,1比36的縮尺測試已屬最小;而1比10的等比例縮小測試結果,已貼近實際海域情況。最重要的是,這座大型試驗水池具備將所有測試參數數位化能力,可依據參數找出最佳設計方案,方便進行後續的模型分析,以及測試修正。

    不過,陳維德也坦言,雖然這座大型試驗水池位在海邊,考量成本效益,並未直接採用海水進行測試;其原因是直接採用海水測試,設備須要提高抗腐蝕能力,光設備成本至少再貴3成。因而使用淡水測試,再透過浮力計算模擬其在海水中的效果。

    陳維德表示,透過模擬結果進行設計驗證,之後再模擬修正,歐洲測試2至4個月,每案收費在新台幣400萬至1,000萬元之間。在台灣,每案每月測試的公告價位在300萬元左右,視造波、造流時間長短再酌以調整。

    據了解,今年8月15日開幕以來,已接到2件測試案;若全年使用率滿載,約可接2到3件大型測試案,或著10-15件小型測試驗。

    海洋科技產業創新專區。吳馥馨攝

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