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影 響 浮 台 穩 定 性 的 變 因

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1.控制變因如何控制：a.波浪如何穩定?

b.測角度如何操作更確實 測得角度?

2.浮台的重量是否影響?重心與浮心的區別

3.浮台是否可鏤空?

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在中年級時，課程中介紹過「浮力」，思考以下問題：

1.什麼是浮力?有何特性?

2.什麼樣的物體特徵易成為浮體?

3.要設計載物浮台應如何設計?

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苑裡社會運動人士-鎮長劉育育

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苑裡社會運動人士-鎮長劉育育

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總統選舉進入倒數，各政黨沒端出具體政見牛肉。大塊文化董事長郝明義對此感到憂心，他認為台灣現在最核心的問題就是如何面對年輕世代，「這個問題不只是存在於今天，8年前就存在了。」

「8年前的選舉是延伸10年前的太陽花運動，太陽花運動所代表的就是年輕人對他們世代各種價值觀的主張的一次。」

太陽花運動培育出的年輕人，其中一位回到老家苗栗苑裡，深耕地方10年後，在去年的選舉中打敗從來沒有敗績的鎮長劉秋東，她就是36歲的劉育育。

劉育育上任後致力於讓預算透明化、並邀請民眾參與公共事務，更特別的是，她推動「兒童參與式預算」，以10萬以內預算，讓兒童選擇如何運用，從小學習了解民主制度運作並表達心聲。

劉育育應邀參加謝金河主持的《數字台灣》節目時表示，很多民眾連「預算」2個字都不一定很理解，「到底苑裡鎮公所1年有多少經費執行相關建設或者是社會福利，其實大家對於這個數字是有一點陌生，我們透過各種管道讓大家知道預算是怎麼樣進行編列，怎麼樣實施。」

7年5班的她更以創意想法，讓苑裡兒童參與、決定10萬塊預算如何運用。她鎖定的對象是國小三年級以上到國中一年級的學生。

小三生有10萬預算 自己決定怎麼用

「他們自己投票決定兒童的福利活動如何來舉辦，大人不能夠參與、不能夠投票。投票過程如同一般的投開票所、投票箱跟圈票處，如法炮製，讓他們透過選票表達心聲。」

為什麼從兒童著手？她說明：「我發現兒童非常直接和純粹，他們對於社會、公共空間的敏感度，真的不容忽視。」她舉例，公園好不好玩？公共設施舒不舒服、友不友善？小孩可以立馬反應。

「所以我們讓孩子們透過審議式民主的訓練，從原本比較五花八門、天馬行空的抽象想法，用畫畫等方式，慢慢凝聚收攏後，他們能夠提出非常具有公共意識的一些提案。」

她舉例，兒童看到街友，會擔心他們沒吃東西，因小孩很喜歡做烘焙及點心，於是提了一個案子，是不是鎮公所可以盤點閒置空間，作為烘培工作坊，邀請這些弱勢的人，品嚐到他們的烘焙食品。

「國小三年級的學生就能夠提出這樣具有社會福利、有公共性的提案；最後再由小朋友自己來票選，決定預算要怎麼樣來執行。」

「如果我們願意尊重孩童、尊重他是一個完整的人，願意緩下腳步來傾聽不同人的需求，我們的政治環境一定會更加友善。」

長輩在街頭絕食 成返鄉契機

劉育育返鄉的契機來自於一場遊行。2013年她仍在台北某NGO工作時，在電視上看到一群來自苗栗的阿伯、阿母到台北街頭絕食抗議。才知道原來小時候玩得非常開心的海邊，要建置非常多大型風力發電。

「因為海岸有非常多的聚落、很多老人家都住在附近，所以漁夫、農民就起身來抗議。因為這場社會抗爭，我在想是不是應該回到家鄉去？也許可以貢獻自己的一份心力、做一點事情。」

返鄉後，劉育育投入反風車運動，在地方扎根，以文化運動做為訴求，引起共鳴。但她坦言，一開始回去其實挺孤單的，「在鄉下要怎麼找到跟自己同輩的年輕人，其實是蠻不容易的，最好的方式是用軟性活動號召大家。」

對地方發展有看法 正面迎戰

她以自己的返鄉經驗分享：「返鄉不是只有工作的問題，還包含這個地方對年輕人友不友善？讓年輕人有沒有學習的機會跟空間。」

「苑裡沒有電影院，也沒有誠品書店，年輕人想要學習或者是創業，都要到新竹或台中。」

若是想讓年輕人返鄉就要有一段過程：首先是他們願意在週末時回來參加活動，接著，願意辭掉原本的工作回來，再來是和志同道合的朋友們一起做斜槓的工作，最後慢慢組織成一股力量，「一點一滴的把人拉進，就會形成地方的青年力量。」

回到苑裡後，為何選擇投身政治？劉育育說明，投入地方選舉是因為對地方發展產生一些看法，「我們不可能只做看起來很文青的工作，還是會面對到地方一些爭議性的公共議題，這時候就會去選擇到底要不要碰？」

「你沒有去面對它、沒有去處理他、就喪失了一個參與公共跟參與這個地方發展的機會。」她決定正面迎戰。

組「不用拜託聯盟」 當人民公僕

謝金河讚賞她：「妳沒有買票、沒有地方綁樁腳，也沒有發動地方派系，妳是用什麼力量能夠當選？」

她表示，去年為了參選，組成一個「毋免拜託聯盟」，「選舉的時候，很多候選人會說『拜託、拜託，投我一票』，選後反而變成民眾要去拜託有權有勢的政治人物，『拜託請你來解決地方的一些問題』。」

「我們認為這樣子的拜託文化，其實是很不民主的，應該是地方的問題透過公私協力，每個人都有責任，一起來解決。」

她強調：「政治人物選上了是人民的公僕，應該要來做的是對的事，就要努力去做。」

太陽花世代的劉育育，替年輕人的從政之路走出了一條創新又新穎的路。

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不買票沒樁腳打敗老鎮長！36歲太陽花世代的她從政第一步，給孩子10萬元預算開始做起- 今周刊

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總統選舉進入倒數，各政黨沒端出具體政見牛肉。大塊文化董事長郝明義對此感到憂心，尤其他認為台灣現在最核心的問題就是如何面對年輕世代，「這個問題不只是存在於今天，8年前就存在了。」 「8年前的選舉是延伸10年前的太陽花運動，太陽花運動所代表的就是年輕人對他們世代各種價值觀的主張的一次。」 ...

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海風行動－走讀苑裡｜苑裡掀海風

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掀海風團隊因為「反瘋車」而聚集，並且透過田調認識苑裡。夥伴中無論是苑裡人還是來自外地，因為田調的細察以及在地方生活的積累，重新認識苑裡豐富的故事。苑裡對我們而言已經不是一個單純的地理空間，是一個富有歷史底蘊、生活溫度的經典小鎮。我們常在想：「如何讓苑裡的好給更多人知道？」走讀活動在這個疑問下焉然成型。深度認識地方從來都需要時間、需要細心考察，透過走讀活動，我們可以將苑裡的故事、議題、風土介紹給旅人。更重要的是，透過分享讓苑裡人找回自己的文化自信：「我苑裡、我驕傲」。走讀活動圍繞著苑裡鎮行走，串連掀海風關心的地方議題與文化熱點。以火車站為起點，行至慈和宮、天下路老街、苑裡市場，最後回到掀冊店。走讀通常以苑裡火車站作為集合地點。苑裡車站是鎮上的交通樞紐，車站是離開與回家的必經之地，每個苑裡人都有屬於自己的車站記憶。掀海風團隊成員大多經由火車來往苑裡，對我們而言，火車站同時也是踏入苑裡的起點與初始。雖然總是來去匆匆，但車站總是一個有特殊情感記憶的地方。來到地方，不免俗要到信仰中心拜碼頭，因此第二站走到慈和宮。慈和宮是是苑裡的大廟，建於1771年，以天上聖母為主神。來到慈和宮除了瞻仰雄偉的廟宇建築、體會歷史記憶的渾厚，他同時也是民族音樂大師－郭芝苑的成長空間。在郭芝苑的音樂中時常可以發現「傳統八音」的元素，據悉就是來自於他的童年廟口記憶。接著我們走到天下路老街。由於日本人對於苑裡藺草產品的熱愛，藺草成為苑裡的重要產業，天下路老街過去是苑裡的主要幹道，因此無處不是藺草產業的蹤影：婦女在騎樓聚集加工編織，帽蓆行商店，會社外銷日本，儘管老街已有不同面貌，但過去的畫面與藺草香仍可以在建築與巷弄間浮現。在石化工業的盛行下，製作複雜、手工繁複的藺草產品逐漸式微，但仍有許多人努力保持這項傳統。位於天下路的「振發帽蓆行」是現存台灣最古老的帽蓆行，店內訂製的帽蓆古董展示櫃，與一點都不輸給鹿港的長屋，足見過去帽蓆產業的興盛，辛苦經營的現實也凸顯這項傳統技藝逐漸流失的悲傷。天下路老街並沒有經過齊頭式修整的破壞，傳統與現代並存的衝突感更賦予其與眾不同的歷史況味。走讀苑裡的下一站是「苑裡市場」。菜市場是小鎮生活的中心，提供鎮民豐富的漁獲與農產，乘載南來北往的貨物運送。然而苑裡市場在107年9月的夜晚毀於祝融，讓駐紮於內的商家頓失根據。在火災發生前掀海風曾舉辦「市場人生：田調策展工作坊」，當時搜集的歷史記憶與職人智慧，讓我們知道市場不僅是貨物流通的地方，更是聚集許多人生命故事的重要舞台。火災發生後，我們邀請大家寫下對市場的記憶情感，並號召志工整理市場內充滿燃燒痕跡的物品，租用一閒置攤販以博物館陳列的方式，記錄這段火焰記憶。火災後，掀海風團隊以公民團體的角色積極參與災後重建的進度與規劃，除了參加市場重建的工作坊，也舉辦「菜市仔音樂會」，透過音樂會凝聚鎮民災後新生的想像與希望。最後一站來到「掀冊店」－掀海風團隊經營的獨立書店，邀請大家一起走進書店，聽我們說書店成立的故事。在小鎮經營書店儘管不易，但我們開設書店的初衷其實很簡單：閱讀，以及孩子與青年的陪伴。現代雖然能夠透過網路書店獲得書本，但是對我們而言，書店仍是不可或缺的存在。我們期許自身做好選書的工作，讓好書能與更多人見面。我們希望書店不只是書店，而是成為與社區共好、與青年共學的空間。2019年，苑裡在交通部舉辦的經典小鎮票選活動中奪得第一。我們認為，正是因為苑裡深厚的文化底蘊以及平淡美好的常民生活，賦予這個小鎮不同於他處的經典風範。透過走讀活動，不僅能讓旅人們更加認識苑裡，在介紹自己的過程中，也讓苑裡鎮民看見自己的不平凡。週末假日有空，一起來苑裡走走吧！※苑裡深度走讀規劃※信箱詳問：358yuanli@gmail.com來電洽詢：037-862123粉專私訊：https://www.facebook.com/taketheseawind/

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科學再發現–推動綠色能源 風力機組低頻噪音成居民惡夢－民視新聞

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地方抗議陸域風機噪音問題 環保署擬加嚴環評標準｜20220601 公視晚間新聞

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我國投入發展再生能源，蘊藏在台灣海峽的豐沛風力資源，成為兵家必爭之地。目前台灣的離岸風電都採用固定式基座的風機，也就是每一支風機的水下基礎都是透過打樁固定在海床上，不僅水深受到限制，選址多設置在距岸不遠的海域，也衍生出與航道、漁業的衝突。

而打樁產生的噪音，更是台灣西部海域特有哺乳類動物「中華白海豚」及其他鯨豚的一大威脅；眼看大規模的離岸風電開發即將展開，不少環保團體沉重呼籲，綠色能源不該成為扼殺海洋生態的兇手。

面對離岸風電的諸多爭議，不禁令人好奇，「有沒有不用打樁的風機？」

法國首座浮動式離岸風力發電機組「Floatgen」。圖片來源：Ole.stobbe.offshore（CC BY-SA 4.0）

「浮動式風電」減少打樁、適應深水區域

從國際經驗可以發現，一波「浮動式風電」潮流正在興起。浮動式風機與固定式風機最大的差異，在於水下基座的安裝方式。固定式基座的水下基礎是直接固定在海床，而浮動式的水下基礎平台，並沒有直接與海床接觸，而是像一艘漂浮在海上的大船，再運用業界已相當純熟的技術，以類似「拋錨」的原理，將巨大、沉重的海錨投放於海床，再透過纜線連結水下基礎平台，限制其漂浮的範圍；在部分案例中，也有業者以小型的樁，直接將纜線固定於海床。

浮動式風機適用的水域也有很大的不同，由於固定式基座必須配合水深高度，平均最多只能到50公尺深，但浮動式少了這樣的限制，可以裝設在平均50公尺到200公尺的海域，大幅提升了離岸風電的開發範圍。

雖然水下基礎天差地遠，但上半部採用的風力發電機型式兩者大同小異，普遍而言，浮動式平台不須考量基樁的承受度，較適合安裝大型風機。

風機的發展演變，隨水深而有不同型態。圖片來源：National Renewable Energy Laboratory（CC BY-SA 4.0）

國際上常見的浮動式平台種類：

半潛式（Semi-Submersible）：半潛式平台是由三或四個浮筒組成一個半沉潛的平台，安裝較方便，目前最廣為應用。

張力腿式（Tension-Leg,TLP）：張力腿結構類似半潛式，但其繫泊系統會將連接海床的鋼纜拉緊，使平台更為牢固，但鋼纜受損斷裂的風險較大。

浮筒式（SPAR）：浮筒式是一個直立式柱狀浮筒，浮筒底部配重較重使其穩定，安裝起來較複雜。

駁船式（Barge）：駁船式是一個大型的環狀浮動平台，透過環形浮筒結構分散浮力。

離岸風電的下一個世代？ 浮式風機仍有技術挑戰

事實上，台灣海峽大部分的風力資源蘊藏在深度50公尺以下的水域，若在這種大水深範圍採用固定式風機，每座水下基礎動輒50米高，成本與建設難度相當可觀，也讓浮動式離岸風電成為替代方案首選。

全球第一座浮動式離岸風電風場，是蘇格蘭彼得黑德外海，於2017年10月開始運轉的「Hywind Scotland」，裝置容量30MW，使用5部6MW風力發電機，浮動平台採用SPAR浮筒式，風場水深約為95~120公尺。

目前全球規模最大的浮式風場，則為去（2021）年9月甫完工的「Kincardine」，位於蘇格蘭亞伯丁沿岸，由西班牙風電開發商「Cobra Group」開發，裝置容量約50MW，每年可產生218GWh（百萬瓩小時）的電力，足以為5.5萬多戶蘇格蘭家庭供電。風場採「半潛式」浮動平台，風場水深約60~80公尺。

海上浮動式平台並非近年才研發出的新技術，這類浮體式結構在過去數十年內，大規模應用在海上鑽油平台、天然氣井等海事工程--但加上風力發電的商業運轉考量，就是另一回事了。

Hywind浮動式風場。攝影：Øyvind Gravås。圖片來源：Equinor

浮式風機成本現階段仍較固定式風機昂貴，還有技術和後勤的挑戰待克服，仍需創新的技術突破，才有機會再往深海發展。

安聯環球企業與特殊保險部（AGCS）工程全球實踐小組負責人阿圖格（Stefan Atug）就分析，浮式風機的部件都設計為可移動式，而移動產生的磨損將限縮他們的壽命，尤其是繫纜、電纜等部件，可能受金屬疲勞、腐蝕、衝力和惡劣海象影響，特別容易故障。

海事學者：台灣缺乏經驗與設備 籲推動示範案「練兵」

台灣大學工程科學及海洋工程學系教授馬開東指出，目前常見的浮動平台之中，以「半潛式」技術最為成熟，無疑是最適合台灣設置的浮動式平台。

然而，馬開東指出，台灣儘管造船工業很強，自主打造浮台沒有太大問題，但國內欠缺繫泊與錨定相關的海洋工程產業，可說是「零經驗」。舉例來說，國際間浮動平台的海事工程多使用「拖曳錨」（drag anchor），台灣可能就造不出來。此外，也不是買了錨就一勞永逸，海床地質結構會影響適用的錨，若砂質太厚，可能還是要採用打樁的錨定工法，也將是一個新的考驗。

除了缺少工程經驗，硬體設備也有不足之處。馬開東舉例，浮式風場對港口基礎建設要求很高，需要動力強大的工程吊車，重件碼頭的地基也需要特別加強，但我國目前作為離岸風機施工組裝碼頭母港的台中港，還不具備這樣的能力。

浮式風場對港口基礎建設要求很高。圖為88MW的「Hywind Tampen」，是世界上第一個專替浮動式油氣平台供電的浮動式風場。攝影：Jan Arne Wold。圖片來源：Equinor

台灣海峽承受著東北季風與颱風的強大風浪，馬開東倒是不太擔心，他強調，國際上的經驗相當充沛，在海事浮動平台的繫泊與錨定工程上，已成功克服無數惡劣天氣的海域，不至於造成威脅。

能源局不排除躉購方式鼓勵 民間憂缺乏基礎環境調查

面對浮動式風機未來展望，經濟部能源局表示，眼下第三階段開發即將展開，對於開發深水區域的風能，很多業者都表示興趣，也有部分業者不排除使用浮動式風電。能源局將進一步詢問業者的意願與想法，若沒有業者要做，能源局才會評估是否推出示範案。

至於浮動式風電在國際上的運作案例相對較少，業界對於成本、技術的掌握仍在摸索，是否免用競價方式，而是獨立採合理的費率進行躉購，能源局回應，會找出合適的方式協助業者，躉購或示範補助都會納入考慮。

與固定式風電相同，浮動式風電也須經歷環評審查的考驗。儘管可以在施工過程中減少打樁的干擾，無疑是一大優勢，然而，這不代表浮動式風電就是100%完美。

長期關注離岸風電對海洋生態影響的蠻野心足生態協會指出，打樁噪音確實是離岸風電對鯨豚類最大的威脅之一，但風機除了打樁，還有其他層面的環境干擾，如與鳥類遷徙路徑重疊等問題。無奈台灣還沒有任何浮動式風機、深水風電的案例可以參考，加上長期缺乏對周邊海域的基礎環境生態、漁業調查，難以透過數據資料分析潛在影響。

蠻野心足生態協會專員施仲平提醒，不只是浮式風機，未來台灣的自然環境可能面臨各種全新樣態的開發活動，屆時，環境影響評估程序將更顯重要。他呼籲重新檢視現行環評制度，搭配生態調查，建立完善的預警機制，才能為環境把關。

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台灣看準浮式風電：是再生能源的新篇章 還是摸不到的蜃樓？

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我國投入發展再生能源，蘊藏在台灣海峽的豐沛風力資源，成為兵家必爭之地。目前台灣的離岸風電都採用固定式基座的風機，也就是每一支風機的水下基礎都是透過打樁固定在海床上，不僅水深受到限制，選址多設置在距岸不遠的海域，也衍生出與航道、漁業的衝突。 ...

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請各組依據搜集的資料，提出改善第一代浮台的想法,張貼想法在下方

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以你們這組認為最可能影響穩定性的變因，作為操縱變因。將改善浮台的第二代浮台設計圖以照片方式呈現。

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各組將實驗結果拍照上傳，並發表改善設計是否可行?

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搜集各組實驗結果後，請根據這些結果再次改善你們的第二代浮台，成為推斷能更加穩定的第三代浮台，請畫出設計圖。

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選出你認為設計最佳的組別，並寫出原因。

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發電風是國家致力發展的綠能，為何會形成一股反對聲浪?

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發電風是國家致力發展的綠能，為何會形成一股反對聲浪?

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1.你認為發電風車確實存在噪音問題嗎?

2.可以提出什麼解決噪音問題的構想?

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深海區之風力發電技術 浮動式風力發電介紹

浮動式離岸風力發電推動緣起
風力發電設置逐漸由陸域朝向海域，而離岸風電開發也陸續成為各國的推動重點。然而在水深50至60公尺以內之可開發定置型離岸風力發電的場域也逐漸飽和的情況下，浮動式離岸風電(Floating Offshore Wind Turbine, FOWT)成為各國下一階段離岸風電開發推動重點。大型浮動式離岸風電的概念早在1972年就被William E. Heronemus教授提出，但一直到90年代因風力發 電產業成形後，此概念才被研究界所重視[連結1]。第一座商業示範的浮動式離岸風力發電計畫，直到2009年由挪威國家石油公司(Equinor)於挪威外海建置，該案場為第一座MW級浮動式離岸風力發電示範計畫(Hywind Project)，也因為這個示範計畫，使浮動式離岸風電技術(Floating Offshore Wind)正式邁向商業化[圖1]。

Hywind Project是挪威國家石油公司所推動的浮動式離岸風電示範計畫， 該計畫總經費高達62億美元。此計畫由挪威公司Hexicon執行設置，在風機部分由丹麥西門子風力發電公司製造、離岸風電浮台由法國Technip生產、輸電電纜由Nexans製造[連結3]。前述計畫的浮動式離岸風電機組高120公尺、風機葉片直徑85公尺、風機重量5,300噸、單機裝置容量2.3MW、適用水深120 公尺-700公尺，設置於挪威外海水深220公尺處，約在Karmøy(卡姆)島嶼東南方12公里的海上[圖2]。此示範案場結合了離岸風力發電技術、浮動式鑽油探勘平台等技術，其中風機底座設計類似於海上鑽油平台的水下浮動結構體，屬於深水浮筒式(Spar-buoy)的浮動式離岸風電機組[圖3]，是第一座全尺寸的示範機組[圖4]。繼Hywind Project運轉之後，全球已有超過30個研究團隊投入浮動式離岸風電領域，如2011年的WindFloat、2013年的FORWARD等， 均是全比例浮動式離岸風電開發專案。

目前的定置型離岸風電風場開發水深大都在50公尺以下淺水區[圖5]，但淺水區的離岸風電開發案場容易與其他海洋開發用途相競合(如漁業、航運等)，考慮到各國淺水區可開發範圍有限，因此許多國家開始積極進行深水區的浮動式離岸風電研究。根據2018年European Maritime Days會議簡報資料[連結5]，指出離岸風能約有60-80%潛能分佈於水深60公尺以上的深水區，以歐洲地區為例，在水深60公尺以上的海域推估蘊藏有4,000GW離岸風電開發潛能，而台灣外海水深60公尺以上的潛能估計可達90GW。

浮動式離岸風力發電技術形式
依據Carbon Trust在2015年發布的報告「Floating Offshore Wind: Market& Technology Review」[連結6]，浮動離岸風電的主要形式主要可分為五種形式，分別為Semi-submersible(半潛式)、Spar -buoy(深水浮筒式)、Tension leg platform(張力腿式)、Multi-turbine platform(多台浮動式)、Hybrid wind/wave (風力與波浪混和式)等，各浮動離岸風電形式詳述如下:[連結4]、[連結7]、 [連結8]

A. Semi-submersible(半潛式)[圖6]
於海面半潛之浮力穩定平台，以懸鏈錨泊至海床，通常需要較大及較重之結構以維持穩定，但較低吃水線使運用上較具彈性且安裝也較容易。 Principle Power於2011年安裝於葡萄牙Aguçadoura海岸場址之Wind Float及日本福島安裝之浮動式三菱7MW 風力機均是採用半潛式。

B. Spar-buoy(深水浮筒式) [圖7]
由圓柱型壓艙穩定結構組成，其穩定性來自於其質心在水中低於其浮力中心，因此其下半部通常較重而上半部較輕，這種簡易結構相對來說較容易製造而能提供良好之穩定性，但其較大之吃水深度使其組裝、運輸及安裝具有很大之挑戰性，且可能限制其只能佈放於水深大於100公尺之場址。由Statoil於2009年安裝於挪成外海的Hywind，即為為深水浮筒式。而2016年於日本福島安裝之浮動式日立5MW風力機也是採用深水浮筒式。

C. Tension leg platform(張力腿式) [圖8]
由半潛式結構加上張力錨繩固定於海床所組成，由錨繩提供穩定性，吃水淺及由錨繩張力提供穩定性使其可採較小及較輕之結構，但此設計增加錨碇系統的應力，而其安裝過程也具有挑戰性，當其中一支張力腿失效時會增加運轉風險。 Blue H曾於2007年至2008年安裝了一台80 kW之風力機於張力腿式浮動平台上， 其佈置地點在義大利南部Puglia外海離岸21公里水深113公尺之場址。

D. Multi-turbine platform(多渦輪浮動式) [圖9]
是在一個單一的浮筒或平台上，設置多組風力發電機組成之浮動式離岸風電系統，每座浮動式離岸風電系統其裝置容量最大可達20MW。此形式的特色為浮筒或平台相對 其他設計大，於浮筒上平均設置風力發電機組，對平台的穩定性相對增加。但因於平台上可以建置的風機尺寸被平台大小限制，僅能建置相對小型的風力機組，而且風機間距較近，恐容易發生相互影響的問題。

E. Hybrid wind/wave(風力與波浪混和式) [圖10]
混合式浮動風力發電是近年新提出的構想，其作法是將浮動式風力發電與波浪發電相結合，成為一座可利用海上風能及波浪能的再生能源發電機組，目前有挪威、荷蘭及美國等投入相關研究項目。

而全球相對積極投入的浮動式離岸風電開發之主流技術形式，則以 Semi-submersible(半潛式)、Spar-buoy(深水浮筒式)及Tension leg platform(張力腿式)等三種為主。而這三種形式各有其優缺點，依據經濟部能源局委託研究計畫「106年度離岸風力機浮動式承載平台關鍵技術開發計畫」[連結7]之研究整理，前述三種形式之優缺點如下說明:

1.Semi-submersible(半潛式)
■ 優點:
A. 可設置水深較為彈性，淺水區至超過50公尺之深水區皆可安裝。
B. 機組可在岸邊施工組裝，再由拖船直接拖至施放地點。
C. 風機故障時，可拖回港口進行維修。
■ 缺點:
A. 浮體平台鋼構較複雜，且平台結構設計及點焊製作技術門檻高，開發 成本相對提高。
B. 浮體平台可能需要配置動態穩定係統(active ballast systems)及主動壓艙水系統。

2.Spar-buoy(深水浮筒式)
■ 優點:
A. 浮筒結構簡單，具有較少的移動元件，可在工廠進行大量生產。
B. 浮筒穩定度高，不需要額外的動態控制系統。
■ 缺點:
A. 僅能設置於120公尺以上的深水區，可設置範圍相對受限。
B. 無法於港口或岸邊組裝，且組裝工作船需具備起重設施與有動態穩定係統。
C. 因設施吃水較深，如風機故障時，僅能現場修復，無法拖回港口作業。
3.Tension leg platform(張力腿式)
■ 優點:
A. 結構較輕，無主動壓艙系統，浮台建置成本相對較低。
B. 可機組可在岸邊施工組裝，再由拖船直接拖至施放地點。
C. 平台穩定性高，不需要額外配置動態穩定系統。
■ 缺點:
A. 安裝過程較其他形式複雜，需要特製的安裝駁船。
B. 錨定係統需承受高負荷，容易發生金屬疲勞之問題。

歐洲浮動式離岸風力發電推動概況
在2018年10月WIND Europe發布了一份報告「FLOATING OFFSHOREWIND ENERGY A POLICY BLUEPRINT FOR EUROPE」[連結9]指出，歐洲地區因積極地推動定置型離岸風電，促使定置型離岸風電成本在10年間大幅下降，也讓歐洲地區成為離岸風電發展重鎮。如果要持續維持歐洲離岸風電的領先地位，除持續推動定置型離岸風電外，對於浮動式離岸風電也因積極開發與推動。而依據該報告統計，目前歐洲地區共有3座浮動式離岸風電示範案場及1座商業運轉的浮動式離岸風電場。預估在未來5年間，歐洲地區將有6個國家推動浮動式離岸風電[表1]，總計裝置容量達364MW。在過去3年間，定置型離岸風電的均化成本由2014年的150歐元/MWh下滑至2017年的65歐元/MWh，而目前浮動式離岸風電的成本約為180至200歐元/MWh之間，但現階段的浮動式離岸風電大部分屬於示範形式的小型案場，如考量到規模經濟及技術學習曲線的因素，推測在2023年至2025年時，歐洲地區的浮動式離岸風電的均化成本將落在80-100歐元/MWh，預估累計設置量將達到1GW左右。而 在設置規模的帶動下，估計至2030年歐洲地區的浮動式離岸風電之均化成本 將下降至40-60歐元/MWh，屆時累計設置量將突破4GW。 [圖11]

目前雖浮動式離岸風電仍較定置型離岸風電昂貴，未來歐洲地區浮動式離岸風電將由示範案場逐漸轉為大規模開發的商業案場，而這樣的趨勢也替歐洲離岸風電行業帶來新的機會與挑戰。因浮動式離岸風電可在岸邊組裝， 故需要更大的組裝基地與港口，但目前歐洲地區的大部分的港口設施尚無法提供浮動式離岸風電安裝與組裝等服務;再者因採取浮動式設計，因此錨碇系統及電纜系統將扮演將當重要的角色，而如何利用錨碇系統將浮動平台固定在深水(100公尺)海域，使離岸風電不致發生流錨的情事。另外在電纜系統方面，因風場位於深水區，電纜系統需以懸吊的方式與離岸風機串接，易造成電纜過大負荷，而現行的電纜與海上變電站也都無法直接應用於浮動式離岸風力發電案場上。另外在施工與維運方面，也需要建置新式的工作船及駁 船。透過前述新技術與新需求，將帶給歐洲地區的離岸風電產業更多的商機與就業機會。

亞洲浮動式離岸風力發電推動概況
而在亞洲地區的浮動式離岸風電研究上以日本為最積極，目前日本共有兩處再進行浮動式離岸風電試驗，分別為於福島外海及長崎縣福江島外海。在福島外海共建置有三座浮動式離岸風力電機組及1座海上變電站設施[連結10]，三座浮動式離岸風力發電分別由日立製造所及三菱重工製作，裝置容量分別為ふくしま未來(福島未來)-2MW(日立製造所-量產型商用機組-4柱型半潛式平台)、ふくしま浜風(福島濱風)-5MW(日立製造所-示範測試用機組-進階版浮筒式)、ふくしま新風(福島新風)-7MW(三菱重工-示範測試用機組-V型半潛式平台) [圖12]。日本福島浮動式離岸風電發電示範計畫主要是針對風機機組之安全性、可靠度及經濟性等進行檢測，經過測試發現，2MW的浮動式離岸風電機組應具備相當可靠度，測試期間設備利用率達32.9%，該機組初步符合商業需求。 5MW的浮動式離岸風電機組導入新式的深水浮筒設計，該浮筒雖具有降低浮體搖擺的幅度，但5MW的機組設備利用率14.8%。而7MW的示範機組在測試過程其浮體平台發生裂紋的問題，顯示大型機組設計尚無法承受海洋環境的衝擊，且該機組變速器有別其他兩座的固定齒輪式而改採用可變油壓式，但油壓變速系統在高速運轉下出現故障問題，顯示此變速系統在設計上仍需改進，因前述原因導致本機組設備利用率僅有個位數。

在長崎縣福江島外海所進行的浮動式離岸風電(崎山沖2MW浮體式洋上風力発電所)測試，所採用機型與挪威Hywind Project相似，同為深水浮筒式的構造，該風機委託日立製造所開發，單機裝置容量為2MW、年發電量約為613 萬度電、構造物的全長172米、下部浮筒直徑7.8米，發電設施吃水水深達76 米、設備重量約為3,400噸，如風力發電浮出水面的高度約為100米，與大阪通天閣高度相當[圖13]。約可供應1,700戶的年用電量。 「崎山沖2MW浮體式洋上風力発電所」[圖14]案場由戸田建設株式會社進行興建與營運，並於 2016年正式運轉，所產生的電力循FIT方式全數售與日本九州電力公司。後續也將由戸田建設株式會社在此海域增設10台浮動式離岸風電。

我國離岸風電開發，現階段處於示範案場推動階段，並於2017年7月完成我國第一座離岸風力發電示範案的啟用，離岸風電相關產業鏈與經驗仍在累積階段。但參考國外的經驗，離岸風電的開發，勢必由淺水區到深水區， 而風機形式也將從定置型逐漸轉向浮動型。雖浮動型離岸風電目前全球尚無大規模商用化案例，但離岸風電先進國家已著手投入浮動型離岸風電之示範 風場的研究，顯見浮動式離岸風電將是未來的發展重點。而經WIND Europe的報告評估，依照目前的浮動式離岸風電發展速度與進程，預估到2030年時， 浮動式離岸風電的均化成本將落於80-100歐元/MWh之間，已相當接近2017年度定置型離岸風電均化成本65歐元/MWh。可見浮動式離岸風電在2030年前後將有機會成為大規模商業開發之標的。
因此本研究建議，可持續觀察全球浮動式離岸風電之技術動態，並且參考日本浮動式離岸風電開發經驗，逐步規劃我國浮動式離岸風電開發時程。而依據歐洲的發展經驗，浮台的設計、錨碇系統的佈建、電纜設備等將是浮動式離岸風電的關鍵，因此建議我國在規劃浮動式離岸風電開發研究時，可優先針對前述的關鍵技術進行探討研究，找出適合我國深水海域運用的技術與設備，並且透過設計、模擬分析及小比例尺設備試驗來提升相關技術的開發能量，使我國能真正擁有自主化的浮動離岸風電開發技術。

資料來源:
[連結1] Feasibility of Floating Platform Systems for Wind Turbines: Preprint
[連結2] Hywind Scotland - status and plans
[連結3] 浮體式離岸風電技術發展現況與未來展望
[連結4]C. Pérez-Collazo(2015)，A review of combined wave and offshore wind energy，Renewable and Sustainable Energy Reviews。
[連結5] Floating Offshore Wind: Market & Technology Review
[連結6] Floating offshore wind turbines: a key for blue economy and renewable energies
[連結7]經濟部能源局106年度離岸風力機浮動式承載平台關鍵技術開發計畫，金屬工業研發中心。
[連結8]經濟部能源局105年度多台水平軸離岸風力機浮動式承載平台技術開發計畫，金屬工業研發中心。
[連結9] FLOATING OFFSHORE WIND ENERGY A POLICY BLUEPRINT FOR EUROPE
[連結10] 福島沖での浮体式洋上風力発電システム実証研究事業総括委員会報告書，
[連結11] パンフレット「崎山沖2MW浮体式洋上風力発電所」

# data[].attributes.attachment_link.description
再生能源，Renewable Energy，為來自大自然的能源，現今人類實際使用可再生能源遠遠低於其上述可被開發的潛力。再生能源，從持續不斷地補充的自然過程中得到的能量來源，提高再生能源使用比例，朝完全使用再生能源的目標努力，並降低再生能源產品的碳足跡，發展再生能源為地球的永續發展盡份心力。

# data[].attributes.body
1.你認為離岸式風車能否改善噪音問題?

2.要以什麼方式使風車遠離岸上，設立在海上?

3.利用浮台的方式設置風車，你認為最重要的功能是什麼?

4.依據以上討論，產生的探究問題為何?

# data[].attributes.body
各組將試作時的結果、發現或問題張貼在下方，也可以利用試作影片說明喔！

# data[].attributes.body
1.發現最大的角度是78度。

2.浮台裡面有水。

3.浮台不穩定。

# data[].attributes.body
1.角度：30度

2.搖晃程度大穩定性低。

3.發現：白膠碰倒水容易融化。

4.浮台開始進水時，發現有些下沉，穩定性好像有較穩定

# data[].attributes.body
1.以角度測量儀測量，應該要先有一個當基準的水平線

2.拍照角度要平穩，不要傾斜，不然感覺不準

3.要設定拍攝時間，再找出最斜的時間

4.波浪時大時小，不是好的控制變因

5.有些組測掉落時間，有些測角度，不知道怎麼比較

# data[].attributes.body
1.小熊平均在5秒時掉落

2.若浮台裡有進水浮台較不會傾倒，如果浮台沒進水，較有可能會傾倒。有進水的浮台若上面有放小熊較容易平衡˙

# data[].attributes.headline
第五組：1：白膠會在水裡融解<

# data[].attributes.body
第五組：

1：白膠會在水裡融解

2：物重的重量會影響漂浮的持久性

3：波浪的大小也會影響漂浮的持久性

# data[].attributes.body
第五組

# data[].attributes.body
第四組

# data[].attributes.body
每組設計的其實差不多，所以有點難選，最後我們決定

選第二組，因為它們的配重最重，浮台也最大。

但是我們有疑問：

1.浮台越大不是會越重，加上配重多，會不會沉下去啊?

2.都是五面鏤空的設計，不知道連上方都是鏤空的會不會更好啊?

3.都是正立體的設計，好像有點無聊，如果形狀沒什麼影響，為什麼不設計特別一點的形狀?

# data[].attributes.body
票選第二組

1.因為第二組的體積設計最大，配重也比較重，感覺會下沉比較多，比較穩定。

2.建議第三組的體積太小了，配重卻很重，會不會下沉太多?

3.看了別組的設計，發現我們自己的設計竟然忘了畫配重，真是太大的失誤了。

# data[].attributes.body
我們選第二組：

1.因為他們體積設計較大，配重也比較重

2.第五組沒有配重

3.第三組體積較小，配重會太重

4.第四組沒有更多的創意和改變

# data[].attributes.body
1.選第一組

因為他的比例比較剛好。

2.第五組沒有配重，穏定性會較差。

3.第三組配重太重，可能會沉下去。

4.第四組浮台太小，不太能穩定載東西。

# data[].attributes.body
我們覺得最的是第二組

缺點：畫得不太好

優點：配重很適合