在蓋房子之前，得先幫建地來個地質身家調查：土質鬆軟還是結實、有沒有土壤液化的可能……等。那當我們要在海上蓋離岸風力發電的「大風車」，為了不要讓它們轉一轉反而隨風倒下，了解海底下的地質狀況也是興建之前首要的任務。
這次要接下這個任務出航的勇士，是台灣第一艘自有的海洋地質探勘船「大地能源號」（Geo Energy）。它最主要的任務就是到風機預定架設的位置，沒有偏差、非常精準地鑽探到海底，取得這個區域的土壤樣本。專業人員靠著它取回的樣本以及當地的海床資料，來分析這架風機該如何架設，才能安全又穩固。
要做到這一點，絕對不只有把船開過去、鑽頭放下去這麼簡單。
絕對不能挖錯洞！動態定位系統 On
先說說定位吧！為了要精準的在風機預定架設的位置鑽探，船的定位相當關鍵，透過 GPS 衛星定位將船開到預定地點只是第一關，第二關則是得讓船在鑽探的這幾天中都不能動。你總不希望在鑽探取樣的時候，你的船還跟著盧廣仲的魚仔游來游去、搖來搖去吧！
在風、海浪、洋流的各種「騷擾」下，船要能固定在同一個位置，一般是依靠錨來固定，而且大多不只一個。不過在大地能源號上，並不是用錨來固定船隻，而是用動態定位系統（Dynamic Positioning System），讓整艘船在鑽探過程中不受到風浪因素而偏移。這個動態定位系統可以根據儀器所測到的風速和風向，即時修正船隻位置，讓船保持固定。
動態定位系統有如此的能力，在於它掌控了四個引擎。大地能源號的主人家、環球測繪公司地工技術總監黃宗宸解釋，這個系統會分析海流的流向、流速，並去預測下一秒的海流狀況，讓引擎朝反方向產生推力，使得探勘船能固定在原處。「這四顆引擎是 24 小時不間斷在燒油，一天就要燒掉 15 噸的油。」黃宗宸說。（我相信老闆心裡在淌血……）
雖然燒油花錢，不過好處是省下拋錨的時間。你會問拋錨需要多久？拋四個錨固定探勘船就要花六個小時，而動態定位系統只需要 10 分鐘。更別說錨的定位精準度完全比不上動態定位系統啊！
在定位沒有問題之後，船上的鑽探作業小組才會將海床框架與鑽探導板下放到海床，啟動鑽頭來切割海床地層。一般在雲林與彰濱外海以沉積層為主之地盤，離岸風力發電廠址的鑽探調查，會依據設計之需要鑽 80 到 100 公尺，並取得樣本供海床地質分析。
而鑽一個孔要多久呢？從事鑽探工作超過 35 年的環球測繪公司董事長黃新志說，鑽一個孔的作業時間取決於海床的地質，一般的砂土層只要兩天半到三天，然而台灣竹南以北的海床礫石較多，一個孔可能就要鑽八天！如果臨時遇到天候不好，船員們也只能收回鑽管、包袱款款回陸地避難，這一個孔就得下次回來重新再鑽一次。
在大地能源號來到台灣之前……
既然直到今年（2017）才有了這艘鑽探船，那以前需要鑽探的任務都怎麼辦呢？黃新志說，以往的探勘船來自國外，不過將船從國外調到台灣使用，需要多支付動員費，這筆費用相當高。從陸上鑽探工做起家的他，非常不服氣，決定自己來做。
他從添購小型的油壓固定式工作平台開始，從陸地跨入海洋鑽探的工作。這種油壓平台得依靠拖船，將平台放到要鑽探的位置才能使用。平台的四隻腳會插入海底固定，再開始進行鑽探工作。有別於鑽探船，平台不需要像船一樣一直消耗油料，需要的人員也較少。不過缺點就是只能在較淺的區域使用，因為水越深，支撐的四隻腳就要加長，當腳長過長時，會因細長比過大，在受到較大之洋流與測向之風力作用時，對平台之穩定性會有相當大之影響。而且在遭遇天候變化時，平台較無法快速撤離。
近年來由於離岸風力發電開發的需求大增，也讓黃新志與合作夥伴們下定決心要自己買探勘船。風機預定設置點的地質探勘，不同於其他例如石油探勘等，需要精準的定位。「大地能源號」是我國目前的第一艘，接下來幾年也預定再投入其他艘船，來因應需求。目前這艘船已執行過彰濱工業區、雲林、桃園外海等風場的探勘任務。
鑽探起來的土壤樣本要做什麼？
不管是探勘船或平台取得的土壤樣本，都得經過專業人員的分析，才能決定這個位置適不適合蓋風機，或是適合蓋什麼類型的風機。黃宗宸說，這些樣本取出後，會先在船上判斷土壤的種類、初步了解它的物理特性，例如單位重、含水量等基本資訊，以作為安排後續試驗之依據。其他的樣本會封存在取樣管中，這個管內的樣品是不擾動的樣本，盡量保持該地地質原始的樣貌，然後送往專業的認證實驗室進行進一步的試驗與分析。
在實驗室中，除了像是健康檢查一樣，要測試土壤的物理特性（如單位重、材料組成、含水量等），再由它的力學特性來提供風機基礎設計之參考依據。此外，靜的看完，動的也不能放過。風機設置之後，風機本身和土壤緊密貼合會相互影響，台灣處於環太平洋地震帶上，時常發生大大小小的地震，反覆的震動會讓土壤的顆粒相互推擠，有可能造成土壤液化的現象，使土壤瞬間失去支撐基礎的能力，就會讓風機傾倒。在了解各深度土層的動態特性後，若知道有相關的風險，就得考慮是否改變基樁形式或針對地盤狀況進行處理。
探勘船不只能鑽探，還可以找炸彈
這麼看起來，似乎這艘船只能在風機建設之前能發揮作用？
大地能源號因為具備動態定位系統，讓它能跨足不同的工作。在離岸風機建造的過程中，可以協助在打基樁時進行氣泡帷幕工法，減低工程噪音；也能在風機運作期間執行維護作業。非得用上這種有動態定位系統的船，原因無它，就是避免在作業過程中船不小心撞上很貴的風機，那可就得不償失了。
除了離岸風機相關的工程，搭配上磁力儀，還也可以成為海上行動金屬探測器，能夠協助尋找海底的未爆彈，或是墜海的飛機。
有了船，還需要能操作的人
現在大地能源號上船員仍多半是外籍人士，目前正在申請將此船更改為台灣籍，在這之後船上將至少有三分之二為台灣的船員。國立高雄海洋科技大學航運技術學系副教授文展權說，探勘船比起商船需要更精準地操作，定位上有差異。
但他期望有興趣的學生可以挑戰，並擁有海洋測量或海事工程的能力，就能勝任探勘船的工作。
對於一艘擁有動態定位系統的探勘船而言，船上的重要人物除了船長之外，就是操作動態定位系統的 DP 手。「我已經教了十年書，但我們台灣還沒有自己的 DP 手（船隻動力定位系統操作員，Dynamic Positioning Operater）。」國立高雄海洋科技大學航海系副教授許華智說。他提到 DP 手的訓練困難在於它的師徒制，必須有一個具有證照的 DP 手帶領，才有資格取得證照。「現在的困難是，我們一個都沒有。」許華智也期許，大地能源號能夠幫助國內訓練相關人才。
「（希望）我們的學生可以做的不是只是跑船而已，還能有更好的出路。」許華智說。
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