離岸風力發電的意思應該不難懂，但是為什麼離岸風力發電興盛於歐洲呢？台灣的離岸風力發電的概況如何？離岸風力發電場的構件又有哪些呢？讓我來試著介紹這些概念。
離岸風力發電
離岸風力發電由「離岸」及「風力發電」兩個字所構成。
離岸這個字是從英文 offshore 翻譯過來的，這個字的第一個意思是「為了省稅或省成本而把業務移轉到國外」，第二個意思是「在離海岸有點遠的海上」，顯然第二個解釋在這裡比較適用。
而風力發電這個字是風力發電廠的簡稱，又稱為風場或風電廠，指的是以風能來產生電力的發電廠，由多組風力發電機組成。
因此離岸風力發電的意思就是把風場設置在離海岸有點遠的海上。
一般而言，離岸風場設置在大陸棚，除了因為海上的風力資源較多、風向較穩定，發電效率比陸上風力發電好之外，發電設施也遠離人群居住地，引起的反彈較小。
說到風力發電設施，最讓人詬病的就是風機運轉時所產生的低頻噪音，國外研究已明確定義，由風力發電機產生低頻噪音而導致的身心不適症狀，稱為「風力發電渦輪機症候群（ wind turbine syndrome ）」，簡稱「風車症候群」。
如果想要實際感受風機產生的低頻噪音，我建議規劃一趟石門風力發電觀景台之旅，我曾經帶小孩來這裡近距離感受風機運轉所產生的低頻噪音跟壓力波，剛開始接觸到低頻噪音可能覺得沒啥感覺，但是時間一久真的會受到影響．．．。
至於把風場設置在離海岸有點遠的海上，對於海洋生物會不會造成影響？我只能說目前沒有顯著的研究結果證明這件事情。
細心的朋友可能會觀察到一個現象，那就是台灣最近這一波離岸風力發電產業，似乎以歐洲的公司居多，這是因為歐洲的條件比較適合發展離岸風力發電。
自從1991年丹麥設立了世界上第一座離岸風場後，歐洲離岸風力發電產業的發展就越來越蓬勃。到2014年1月，歐洲已建設了69個離岸風電場，總裝機容量達到6,562 MW。最大容量的前五名分別為英國（3,681 MW）、丹麥（1,271 MW）、比利時（571 MW）、荷蘭（247 MW）以及瑞典（ 212MW）。
為什麼這些國家的風力發電容量可以這麼高？我們可以看以下這張圖片，標注水藍色
的區域就是大陸棚的範圍。
從這張圖我們可以知道，這些國家的外海是一大片大陸棚，所以可以發展很多離岸風場。
那同樣也是大陸棚的台灣海峽，適合發展離岸風力發電嗎？
台灣離岸風力發電
台灣海峽當然適合發展離岸風力發電，而且根據英國顧問公司 4C offshore 所發布的「23年平均風速觀測研究」資料顯示，全球前20個具有潛力的離岸風場，台灣海峽就佔了16處。
台灣海峽具備風力發電潛力的第一個原因，是台灣海峽位於東亞季風區，夏天固定吹西南風、冬天固定吹東北風。
第二個原因是台灣海峽的兩邊各有武夷山脈及中央山脈，兩者產生的地形效應，甚至可以讓10月初的東北季風達到罕見的高風速。
台灣的風力發電發展始於2000年，該年政府頒布「風力發電示範系統設置補助辦法」之後，台電、台朔重工及正隆公司就投入風力發電廠開發。台灣第一座風力發電廠是位於雲林的麥寮風力發電系統，但是這個電廠是位於海岸邊。
而離岸風力發電的開發，則是要到2012年政府公布「風力發電離岸系統示範獎勵辦法」後，才算是正式開始。
台灣的離岸風電發展分為三階段，第一階段為「示範風場」，第二階段為「潛力場址」，第三階段為「區塊開發」。目前的進度是第一、第二階段的風場已經選定開發商了，第三階段正要開始。
- 第一階段的風場及開發商為：
- 海洋風電（Formosa1）風場，開發商為上緯國際
- 台電示範風場（Changhua Demonstration），開發商為台電
- 福海示範風場，開發商為永傳能源
- 第二階段的風場及開發商為：
- 海能風電（Formosa2），開發商為上緯國際、捷熱能源((JERA)及麥格理綠投資集團
- 允能（Yunlin）一期，開發商為達德能源
- 麗威，開發商為達德能源
- 允能（Yunlin）二期，開發商為達德能源
- 大彰化東南（Greater Changhua 1），開發商為沃旭能源
- 大彰化西南（Greater Changhua 2a），開發商為沃旭能源
- 彰芳（Changfang），開發商為哥本哈根離岸風力開發公司
- 西島（Xidao），開發商為哥本哈根離岸風力開發公司
- 中能（ZhongNeng），開發商為哥本哈根離岸風力開發公司及中鋼
- 臺電二期，開發商為台電
- 海龍二號（Hai Long 2a），開發商為北陸能源、玉山能源及三井物產
自從第二階段的開發商選定後，台灣的離岸風力發電邁入了新的里程碑。大家從不知道離岸風力發電業在幹嘛，到現在可以朗朗上口，各家公司也積極招募相關人才，看似逐漸形成一個新的產業。
離岸風力發電構件概要
離岸風力發電是把風力發電機放在離岸邊有一段距離的海上，透過海風發電，並把發出來的電送回岸上，因此我們順著電的流向來介紹離岸風力發電的構件。
大家看到離岸風力發電的圖片，應該都是看到海面上設立的風力發電機居多，但是每支風力發電機從海面到海底，以及海底下一定的深度，都有設置水下基礎，承載風機的重量。
而風力發電機發出來的電，要透過電纜線送回岸上，有些風場會設置海上變電站，然後再從海上變電站用電纜線把電送至陸上變電站。
電纜線從海上進到陸上變電站的最後一段路，會經過海灘。電纜線如果裸露在海灘，就很容易損壞，解決方式是幫電纜線做一段隧道，避免直接裸露在海灘上，業界通常把這段隧道叫做 HDD （ horizontal directional drilling，水平定向鑽掘 ）。
以下分別介紹各構件。
風力發電機
風力發電機又簡稱風機，由塔架、葉片、發電機組等三大部分所構成。
要讓風機運轉，風速必須限制在某個範圍內，風速太大，風機會壞掉；風速太小，風機轉不動。
由於每座風機皆可獨立運轉，因此每座風機均可視為單獨的風力發電廠。
水下基礎
水下基礎（Foundation）是承載風機的購件，在概念上可以分成兩個部分：基樁（Pile）跟管架（Jacket）。
一般來說，在水深較深的風場，會用基樁加上管套的設計。基樁是指打入海床下一定深度的結構物，基樁上面連接管架，管架的範圍從海底到海面上，管架上面接風機，如示意圖左邊的基礎。
在某些水深較淺的風場，可以省略管架，直接在基樁上面加一段結構物，就可以安裝風機，如示意圖右邊的基礎。
變電站
離岸風場的變電站分成海上變電站及陸上變電站。
海上變電站負責匯集風機所產生的電力，並升至合適的電壓，減少輸送過程的電力損耗。因為海上變電站因座落於海上環境，在設計上會採用抗環境腐蝕防護的材料，因此海上變電站的建造與後續運營作業的難度通常比較高。
而陸上變電站的任務是將電力調整至合適的電壓，再併入台電的電網。在台灣，陸上變電站的設計及建造技術比較成熟，因此建造費用及後續營運作業的難度較海上變電站低。
電纜線
離岸風力發電的電纜通常舖設於海底，所以又稱為海底電纜或海纜，海纜依照舖設的對象不同分成兩種。
舖設於風機與風機之間、或風機與海上變電站之間的稱作陣列海纜（Inter Array Cable），而舖設於海上變電站跟陸上變電站之間（下圖情境１）、或是沒有海上變電站的情況下，陸上變電站跟第一支風機之間（下圖情境２）的稱作輸出海纜（Export Cable）。
至於兩者不同之處在哪？比較好懂的解釋是直徑與工法不同。平均來說，輸出海纜的直徑較粗，因為需要收集來自不同風機發的電。而且輸出海纜的舖設會比較複雜，除了要考慮地形因素之外，還要考慮潮汐的影響。
HDD（Horizontal Directional Drilling，水平定向鑽掘）
HDD是輸出海纜從海上變電站或是第一支風機走到路上變電站的最後一段路，通常做成隧道或是管道的形式。
HDD橫跨的範圍通常是潮間帶或是淺水灘，這邊通常有堤防或是道路之類的，如果輸出海纜直接舖設在這邊的話，除了有可能會造成海纜裸露，增加海纜受損的機率外，後續維護成本會很高。
所以為了保護海纜以及繞過障礙物，通常會在潮間帶或淺水灘之間做一個隧道或管道，既方便又省事。
結語
離岸風力發電，簡單講就是把風力發電機插在海中央，然後把電送回岸上。
乍聽之下好像很簡單，但是其實不然，雖然離岸風力發電的構件拆解開來，沒有甚麼太新的概念，但是考慮到海洋這個因素，所有事情的困難度就會增加許多。
以台灣來說，過去大家沒有太多有離岸風力發電相關的經驗，所以政府創造的這一波離岸風力發電潮流，是新的產業、新的技術門檻，也是全新的挑戰。
沒有人知道台灣離岸風力發電產業未來會走到哪，不管是政策面或是執行面，都充滿了變數，在緊迫的時間壓力下，大家需要在很短的時間內征服學習曲線，並產出符合產業需求的成果。
目前台灣離岸風力發電產業的狀況很像是19世紀的加州掏金熱，不少歐洲公司跑來台灣設立據點，希望可以拓展業務至此，對於台灣的勞工而言，是個機會。
至於是否抓得住這個機會，端看個人能耐了。
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