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海風借電絕妙計 紅外監測更安心
國研院儀科中心遙測技術加值風力發電

國家實驗研究院儀器科技研究中心 (儀科中心) 與育達精密工業有限公司合作開發可應用於大型風力發電機之安全性監測技術,可即時遙測監控離岸大風車的運轉健康狀態,提供產業界在離岸風力機運轉之後續營運維護。

圖為儀科中心利用熱紅外影像監測儀器所拍攝的陸域風機照片,可即時監測葉片結構的熱輻射狀態。

發展離岸風電是政府「五加二產業創新計畫」中綠能科技的重要方向。台灣西部海域擁有全世界最優良的海上風場,每年冬季強勁的東北季風,從漏斗型的臺灣海峽直接灌入,喚醒了佇立在西部沿岸蓄勢待發的大風車。為了獲得更多的風力資源,大風車們逐漸遠離岸邊往海裡去,為台灣飽和的陸域提供更多電力。這些位於海上的大風車們並不孤單,國研院儀科中心發展遠距遙測技術,可即時監測這些離岸大風車們的運轉健康狀態。

目前在陸域上的大風車運轉狀態,主要是透過停機目視檢查,不僅影響發電效能,且相當耗時,甚至於有人員安全疑慮。海上大風車們處於岸邊 2~3 公里處,運轉狀況監測比陸域風車更困難。國研院儀科中心藉由成功開發福衛五號光學遙測酬載之研發經歷所累積的技術能量,致力於遙測技術的加值應用,目前正在發展建立一套完整的風力發電機運轉安全監測及預警機制,以高解析度之紅外熱影像儀器,搭配紅外望遠鏡頭,即時監測這些大風車們的運轉健康狀態。

當風車葉片結構表面發生破損時,其熱輻射分布會與未破損時不一樣;此外,葉片結構在振動頻率較高處,容易產生較高的熱輻射散失。這套儀器可監測分析葉片結構的熱輻射狀態,一旦發現大風車出現這些異常狀態,即可立即通知風機控制系統變更轉速或修正轉角,甚至停機進行修護,以防止後續造成更嚴重之不可逆損壞。國研院儀科中心期望藉由建立此風力發電維運關鍵技術,促進國內發展離岸風力發電系統之發展。

台灣西部沿岸高美濕地蓄勢待發的大風車。

更新日期:2018 年 2 月 22 日