中鋼風電鋼板 打造台灣離岸風電產業材料的堅實後盾

為因應離岸風電產業發展，中鋼成功開發及產製水下基礎及風機塔架所需的風電鋼板，包括S355ML、S420ML、S460ML等產品，實現風電設施國產化目標，支應風機組件運維所需的鋼材，打造台灣離岸風電產業最堅實的材料後盾。
 
中鋼表示，政府為推動我國能源轉型政策，積極發展離岸風電產業，離岸風機必須接合其下的塔架、水下基礎及深入海床的基樁，才能屹立不搖地佇立在海洋中，故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，其建造所需的鋼材品質要求遠超過陸上使用的結構用鋼。
 
中鋼指出，全球離岸風電已進入快速發展階段，台灣海峽地理環境獨特，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，更全力扶植國內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。
 
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等共十六項鋼種，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。
 
而傳統結構用鋼的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。首先，因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。另外，中鋼也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，使得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。舉中鋼產製的S460ML產品為例，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。此外，為加強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，風電鋼板在煉鋼時加入銅、鎳等抗銹耐蝕合金，進一步強化鋼材的耐候性。
 
中鋼強調，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」的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，發揮鋼鐵產品更大的產業價值。展望未來，中鋼將研發更優質的風電鋼板外，也持續結合離岸風電供應鏈廠商，支援水下基礎產製所需的銲接、製管、陰極防蝕等加工應用技術，為台灣離岸風電發展厚植產業能量，實踐中鋼「價值共創」願景。