Page 104 - 2018自動化機械暨智慧製造產業年鑑
P. 104
（二）、塔架 天氣影響，目前輪轂高度最高139米配置於GE
更高的塔架可以擷取更高的風速並增加發電 2.75-120低風速風力機型。
時間，為了克服塔架高度增加所帶來的挑戰，
爭相推出各種材料與概念上的創新設計，如管 西門子和愛荷華州立大學合作開發之
狀鋼塔演變到混凝土和鋼筋混凝土塔架。日前 Hexcrete塔架（用於120-140米的輪轂高度）
已經商業化的最新技術包括螺栓鋼殼塔（BSS 概念來自斜張橋（cable-stayed bridge），
tower, bolted steel shell tower），而西門子、荷 由高強度混凝土柱和矩形/錐形預應力鋼板
蘭Lagerwey公司與丹麥Andresen Towers公司皆 （pre-stressing steel panel）製成六角形塔架，
有推出該產品。由於塔架是由多個預先彎曲的鋼 混凝土柱和鋼板可用螺栓連接、超高性能混凝土
板製成且帶有螺栓孔，其產品適用140米以上的 （（UHPC，ultra high performance concrete）
輪轂高度，具備了運輸要求較低並能在短時間內 濕連接或後張力（post-tensioned）連接等方
組裝完成的優點，見【圖2】。 式，利用模組化的設計概念進行組裝以達簡化
除此之外還有由GE公司開發的桁型塔架 安裝以及降低運輸和退役過程成本，此概念已於
（space frame tower）和西門子提出的大直徑 2016年5月商業化，見【圖3】。
鋼塔（LDST，large-diameter steel tower）設
計。GE公司設計的五角桁型塔架使用免定期維 其他材料例如木材也被研究運用至塔架，例
護及檢查的花鍵螺栓（splined bolt）連接件，比 如TimberTower公司開發了一種木製塔架，與混
管狀鋼塔架使用更少的鋼材以減輕重量，塔架外 凝土和鋼材相比，木製塔架具有較低的製造、安
層包覆PVC聚酯纖維塗層結構以保護塔內電梯、 裝和運輸成本。目前已進行100米輪轂高度的原
電力電子設備、變壓器以及蓄電池儲存系統不受 型測試，而未來朝140米甚至160米的輪轂高度
進行測試計畫。
圖2 Lagerwey螺栓鋼殼塔
（三）、齒輪箱
資料來源：Lagerwey官網/金屬中心MII-ITIS研究團隊整理 新的齒輪箱設計旨在更輕與更可靠，以減少
資本和營運上的支出。利用監控軟體系統可以
預測風力發電機組件的持續運作壽命。例如，
Adwen和GE的風力機模型使用Sentient Science
開發的DigitalCloneR軟體建模系統，從系統模擬
關鍵零組件和機器設備出現裂紋的時點與數據中
瞭解齒輪箱可能失效的時機，並從中先行檢修延
長使用壽命。
此外，將負載降到最小的傳動系統零
組件越來越受到關注，奧地利Geislinger公司
CompowindR的新概念為轉子和齒輪箱之間的彈
性聯軸器（flexible coupling），採用碳纖維複合
材料以耐高溫、耐寒凍、鹽水與耐油，並顯著減
102
