2018-06-22 | 作者: CSRone/ Amy Lin

CIP、台大、丹麥科大啟動台灣離岸風電人才培育

五月下旬,罕見地台灣地區監測到38.2度的高溫,創下121年以來5月最高溫的紀錄,讓台灣民眾著實嚐到「紅烤番薯」的滋味,更為即將到來盛夏的用電量感到憂心,引頸期盼彰化外海穩定、乾淨的離岸風力發電能夠儘早運轉。

相對於美國在2016年12月才宣布啟動首座離岸風電站併網供電,北歐風電重鎮國家丹麥,早在1991年距今27年之前,就已經成功維運了世界第一座離岸風電場。

丹麥是北歐小國,領土4.3萬平方公里比台灣稍微大些、擁有573萬人口約是台灣的1/4。丹麥在1970年代仍然是99%以石油為主力能源,在歷經石油危機以及1986年的蘇聯車諾堡核災的慘痛警醒後,丹麥矢志發展乾淨、安全的再生能源。擁有海上文化、穩定氣候、堅硬海床的海洋,就成為發展離岸風電的豐饒沃土。

時至今日,2015年丹麥風能發電已占全國電力供應比重達42%,丹麥風電產業已經成為全球市場的佼佼領導者,不僅擁有全球最大的風機製造商,還能向全球輸出其領先的整套風電供應產業鏈的珍貴經驗。

丹麥風電業取得高度成功,背後有著諸多原因。包括: 長期且明確的政策、有效的監管框架、完整的產業供應鏈、以及多元的風電教育體系。這些環節缺一不可,其中尤其以完整的風電教育體系人才培育為永續奠基石。

今年3月下旬,在丹麥哥本哈根基礎建設基金 (Copenhagen Infrastructure Partners, CIP) 的協調下,成功促成CIP、國立台灣大學與丹麥科技大學的三方合作計畫。根據這項協議,台大工程科學及海洋工程學系將與丹麥科技大學 (Danmarks Tekniske Universitet, DTU Wind Energy)風電學院,將進行密切的離岸風電專業課程規劃。而CIP將可望提供部分風場數據予台大及丹麥科大以進行相關研究,並提供符合資格之台灣學生於丹麥科技大學就讀之獎學金。

對於三方能夠順利攜手合作,台大工程科學及海洋工程學系教授兼系主任江茂雄表示,CIP 擁有豐富的實務開發經驗,全球14座最大的離岸風場中CIP即參與10個以上;而DTU更是全球研究機構的龍頭。和這兩個領先機構合作,可發揮站在巨人肩膀上的效應,加速啟動與升級台灣的離岸風電人才之培育。

他表示,若要單獨引進離岸風電師資與資源,費用將很可觀,現在透過CIP合作模式整體引進,還有機會到CIP風場實習,對台灣產業與師生來說,都是一個非常好的學習機會。於此同時,台灣地區高溫、高鹽、颱風、地震的特殊地域性,也正好可以提供DTU和CIP新挑戰、新數據、新思維,成為未來CIP或DTU於東亞地域條件艱苛的海域,挑戰興建離岸風電的試金石示範。

丹麥科大離岸風電課程完整

DTU是全球風電研發權威機構,對於離岸風電有非常完整的專業課程與研發能量。DTU自1979年起就已經展開風機的研究,目前是世界唯一擁有風機葉片製造能力的學校。相對於全球最大風機是MHI Vestas製造的9.5MW風機,DTU早在2006年就已展開研發20MW超大型風機,DTU研發離岸風電科技能力,遙遙領先學界與業界。

DTU同時擁有1:1的10MW大型風機、丹麥4座風場測試中心,以及領先全球的風洞實驗室,可用每秒105公尺、相當於每小時378公里的極端風速來測試風機的葉片和噪音(颱風風速約每秒60-75公尺)。

從1996年即投身於研究風電至今22年的江茂雄主任,非常推崇DTU完整的風電教育課程、教材與試驗設備。他表示,DTU的課程規劃非常完整,例如,「風力發電機」項目就包含許多課程,「風場開發」也是如此,乃至於「風場規劃」還搭配財務、法律等相關教師來授課。

根據官網資訊,目前丹麥科大風能學系設有9個分組和5項專業學程。全系250位教職員中150位是教師,多數教師具有實務經驗。該系採取理論實務並重,特別設有3個戰略研究和創新項目:「選址與整合」(Siting and Integration)、「風力發電機技術」(Wind Turbine Technology)、「離岸風力發電」(Offshore Wind Energy)。

DTU積極發展風電能源也為該系帶來了永續的效益。目前DTU除來自政府和歐盟的經費外,還有4成的收益來自風電產業界,以及4成的收益來自研究測試費。在全球風電產業快速成長的趨勢中,這幾年該系於風機測試的收益比例,不斷上升。

台大培訓「種子教師」快速接軌國際

今年3月三方合作計畫開始後,台大工程科學及海洋工程學系從5月開始與DTU展開視訊會議,討論需要開設的課程,並預計7月及8月分別於台灣及丹麥舉辦雙邊研討會,針對細部課程設計進行進一步規劃。

江茂雄主任也提及,課程規劃可分為兩種途徑。首先,即刻可以進行的是「校內學程」,以大三、大四、碩士、博士班學生為主,修完後由校方認可發給學程證書,預計今年九月即可開設。至於第二種途徑,由教育部發給正式學位證書「學位學程」或「離岸風電在職專班」,需要報部核准,籌備時間會較長。未來也希望能夠設立在職學分班,可提供目前在職而有離岸風電進修需求者之進修管道。

此外,江主任強調台大開設課程或邀請國外講師、業界資深講師,其對象將不僅限於台大師生而已,未來各大學、產業界、及相關法人機構的在職人員,也可透過親自面授、遠距教學、網路分享等方式參加專業培訓。

江主任表示,若以金字塔來比喻離岸風電人才需求的情形,頂端需要的是工程規劃與設計專業人才,底層則需要為數更多的第一線運維人才。各層人才需求不同,訓練的方式也會不同。

頂端專門人才需要長期深廣的專業背景,維運人員則可以需要短期實際的十數種證照訓練。例如,第一線維運人員就必須擁有海上直升機垂吊的專業證照。此種第一線維護的證照,台灣目前沒有機構有能力,必須引進國外培訓機構協助訓練。只有透過各司其職、彼此分享資源、避免重複設事,這才能齊力為台灣打造健全的離岸風電人培體系。

經濟部今年5月剛盤點完離岸風電產業人力,預估需要2,100人。江主任表示,目前可以即期上手的人才多數是來自2008年起參與科技部風電國家型計畫的碩博士生共約數十位,這些將是台灣首批離岸風電產業的最佳先鋒部隊,而且已陸續投入我國離岸風電產業。

離岸風電產業工程龐大複雜,除產業本體之外還牽涉到工程認證、保險鑑定理賠、金融貸款等範疇,都需要離岸風電的專業人才。以台大工程科學及海洋工程學系為例,這兩年許多優秀的碩博士學生,剛畢業就被風電廠商、認證機構延攬預聘。原先轉業的畢業生或者是其他工科學生,也都紛紛選修風電相關課程,充分顯示出台灣離岸風電人才需求孔急。

台灣可參酌英、荷、法離岸風電發展軌跡

至於,在台灣離岸風電產業發展方向,江茂雄主任亦特別加以說明。他表示,台灣剛開始時在規劃離岸風電產業時較集中於「風力發電機製造」國產化,此部分約占總成本約三分之一,事實上離岸風電產業還包括: 海事工程、水下基礎、運轉維護等範疇,更有機會國產化或在地化。

離岸風電從選址、環評、規劃、探勘、施工、運維等各項工程,牽涉到環境評估、水下施工、鋼構基礎、重載碼頭、輸送電纜、保險理賠等各項領域,每一個階段、每一個領域,都需要不同的專業知識與技術訓練。發展離岸風電其實真的不簡單。

不過,也正是因為如此,當離岸風電產業「國產化」之後,也將會成為當地的永續產業。而這幾年來,學術界積極協助政府導入「國產化」,就是希望可以從「風機製造」轉移到更廣領域的「海事工程」、「水下基礎」、「運轉維護」等更有利於永續發展的項目。

江主任表示,相比於陸域風機占陸域風場總成本的60%以上,離岸風機卻只佔離岸風場總成本的33%左右,「沒有自己的風機,不代表無法發展離岸風電產業。」江主任舉例,英國、荷蘭等國也不製造風機,卻有十分完整的離岸風電產業鏈,甚至還行銷到海外、參與外國標案,近期英國及荷蘭離岸風電業者競相來台尋求合作可見一般,這些都值得台灣未來參考。

此外,江茂雄主任亦強調台灣已經具備相當的基礎產業能力。例如,台船已有製造船艦的基礎,只要資金到位,將可建立離岸風電所需要的20幾種運維船隊。以及,包括東元在內的台灣發電機廠商,原本就有非常好的製造經驗,近期也與丹麥風機大廠合作將生產9.5MW發電機,可與國外廠商合作,提升國內業者的技術能量。

唯獨國內以往沒有的產業是離岸風電的「運轉維護」,也就是離岸風電安裝後的日常運轉與維護任務,這個項目對台灣來說是全新的產業,所需人力也最多,也是需要培育專業人才的領域,然而,離岸風電為國際化高科技產業,第一線運維人員之英語溝通能力也是基本要求。

離岸風電是兆元產業 永續建設台灣

台灣離岸風電遴選結果已於2018年4月底順利出爐,開發商和離岸風電供應鏈正似獲得一顆定心丸,相信政府政策會穩定前進。而開發商在完成2025年後5.5GW的建設後,也將不會只停留在這個目標上,會持續往離岸更遠、水下更深 (50公尺) 的離岸風電科技方向邁進。

對於台灣而言,離岸風電產業將不僅是另一個兆元產業,更會是一個提供乾淨、安全能源的永續產業,而培育風電產業專業人才正是絕對正確的方向。


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