【創新聞記者 程啟峰/高雄 報導】中鋼開發及產製水下基礎及風機塔架所需風電鋼板,作為集團旗下興達海基公司產製的國產化水下基礎及其供應鏈廠商用鋼,實現風電設施國產化目標,支應風機組件運維用鋼,打造台灣離岸風電產業堅實的材料後盾。未來並將研發更優質的風電鋼板,持續結合離岸風電供應鏈廠商,支援水下基礎產製所需加工應用技術,為台灣離岸風電發展厚植產業能量。
台灣海峽環境獨特,風力資源豐沛,具有將風力轉換成電力的極大潛能,加上政府能源轉型政策明確,全力扶植在地廠商投入離岸風電產業,讓台灣擁有天時、地利、政通及人和的離岸風電發展條件。然而,台灣在氣候方面溫濕度較高,周圍海域地質結構鬆軟,也多受颱風或地震影響,為適應天然環境特性,台灣離岸風場主要採用管架式(Jacket)水下基礎來穩固風機設施,確保海上風機能運轉20至30年。
離岸風電是使用鋼材占比最高的一項再生能源,依政府規劃未來離岸風電區塊開發至2035年將有15GW開發量,預估未來用鋼需求量將達約160至170萬噸。水下基礎等離岸風機支撐結構不僅要在嚴苛的海洋環境中承受強風、波浪、潮流的極大作用力,也必須抵抗高鹽分的海水腐蝕,其建造鋼材品質要求遠超過陸上使用的結構用鋼。
中鋼說,目前水下基礎使用鋼板依規格區分為歐規EN、美規ASTM、日規JIS與挪威驗船協會DNV等共16項鋼種,中鋼秉持「產業升級,材料先行」的理念,將過往生產船用鋼板產品的海洋用鋼產製技術延伸,投入大量研發資源,成功開發產製S355ML、S420ML、S460ML等鋼材,與國外進口的風電鋼板相較,建立起「品質優、交期短、服務快」的優勢競爭力,其中S460ML鋼材可應用於遠洋深海區域,即使在零下40℃的低溫嚴峻環境下也具備超高韌性,該產品藉由新技術開發及設備改造下,其鋼材強度可達到60公斤級,韌性大於200焦耳,較過往的船用鋼板相比,強度提升1.4倍,韌性提高1.2倍。
中鋼指出,傳統結構用鋼強度跟韌性易隨著板厚增加而顯著下降,離岸風機水下基礎製造通常使用厚度50mm以上的鋼板,為提升超厚鋼板的強韌性,中鋼在煉鋼與軋鋼製程中分別投入新技術研發及設備改造。
中鋼進一步指出,由於磷和硫元素會影響鋼料韌性,中鋼研發出「電磁攪拌」及「鑄道重壓下」兩項先進連續鑄造技術,在煉鋼製程中極力壓低鋼胚的磷、硫元素偏析。中鋼並於煉鋼精煉時添加鈮、釩、鈦等晶粒細化元素,再搭配鋼板工場增設的線上直接淬火設備,以及應用延伸式加速冷卻技術,使風電鋼板在軋延溫降過程中生成奈米級細小化合物,大幅提升風電鋼板的強度及韌性。另為強化水下基礎防護海上強風與水氣的高腐蝕性影響,延長風機使用壽命,風電鋼板在煉鋼同時加入銅、鎳等抗銹耐蝕合金,進一步強化鋼材耐候性。
中鋼表示,公司近年來以「高值化精緻鋼廠」與「發展綠能產業」為營運主軸,在離岸風電產業發展上不僅以「穩健」、「聚焦」原則延伸鋼鐵本業核心能力,投入離岸風場開發及水下基礎製造等新事業領域,也成功開發及產製風電鋼板產品,穩定供應強韌性兼具的超厚鋼板予水下基礎業者,發揮鋼鐵產品更大產業價值。