臺灣離岸風電挑戰多 海大團隊無網格法模擬突破難題

海洋大學校長許泰文(左二)率領的團隊研發「流固耦合問題之無網格法電腦模擬模式」,其算力、所需費用皆優於國外團隊,更因此獲得「第23屆有庠科技獎」殊榮。(賀培晏攝)

臺灣近年積極發展綠能,除光電外,風電也是主要發展項目,然而處理離岸、浮式風機的挑戰,臺灣多仰賴國外團隊,但不只費用高昂,臺灣獨特的海洋環境國外團隊也不一定能夠處理,爲此海洋大學校長許泰文率領的團隊研發「流固耦合問題之無網格法電腦模擬模式」,其算力、所需費用皆優於國外團隊,更因此獲得「第23屆有庠科技獎」殊榮,而許泰文也表示,盼政府能支持國內團隊,助國內產業及人才培育。

許泰文指出,臺灣發展離岸風電的第一個問題,是基礎建設與供應鏈不足,風機的基礎、塔架與機艙和葉片,這三大部分多仰賴進口,且產量有限,其次是地質條件複雜,臺灣中西部沿海,特別是雲林沿海等地區底泥比例高,要固定數百噸重的風機更顯困難,此外,要把規模如此之大的離岸風機運輸到海上施工,在缺乏大型施工船的臺灣,仍需以高昂租金向外國租用。

國際上爲因應深水區與複雜地質,提出「浮式風機」作爲潛在解方,但浮式機具會進行六個自由度的運動,需依靠電腦軟體計算、預測平衡,許泰文提到,臺灣這方面同樣仰賴國外技術,例如從荷蘭、美國購買約400萬的軟體,並每年支付更新費用,然而軟體內部邏輯無法修改,不一定適用臺灣獨特的海岸環境。

許泰文說明,爲解決此困境,海大團隊自主研發「流固耦合問題之無網格法電腦模擬模式」,以無網格的方式來精確分析浮式風機的平臺(固體),如何在複雜多變的海洋環境中,如風、浪、流(流體)的作用下,產生各種運動姿態和錨煉受力和變形,以及這些互動對平臺穩定性的影響。

即便臺灣團隊具備技術,但許泰文感嘆,臺灣都不相信臺灣人的技術,即便自主研發的軟體要價僅需約40萬,且還能針對地形、波浪力學精準調整適用臺灣海洋地形,其運算時間縮短近1倍,甚至大陸也在使用臺灣軟體,但臺灣商人卻因利益問題阻礙本土化發展,影響人才培育,盼政府能支持在地團隊,達成人才永續願景。