posted by admin on Aug 24

如果將全球海洋10%的再生能源轉換成電力,將滿足世界當前所需能源的5倍。台灣海域蘊藏豐富的海洋再生能源,我們有足夠條件建立自有技術,往海洋能源發展……

  近幾年是海洋能源發展飛躍的年代,尤其是四面環海的英國,更是領先全球海洋能源的研究與發展國家。2005年,英國政府撥款4200萬英鎊,用於未來3年的海洋再生能源開發計劃,而在此之前,英國已經有3個示範專案正在運行之中。英國政府之所以積極投入海洋能源開發,是因為她們已經估算到,如果將全球海洋10%的再生能源轉換成電力,將滿足世界當前所需能源的5倍。

  台灣不產石油、天然氣等,但地處亞熱帶,四面環海,我們有非常豐富的再生資源,尤其是海洋能源,目前世界各國積極開發的海洋溫差能、波浪能、潮汐能、海流能等,都可以在台灣海峽以及太平洋海域中得到。其中,海洋溫差能、波浪能、海流能等,都有達兆瓦級的發電容量潛能。如果政府積極投入台灣海域的開發,未來,很有機會創造無數產值的海洋資源。下文是台灣各種海洋能源的發展潛能。

潮汐發電:台灣海域的潮差未達5公尺,經濟價值小
  因為太陽、月亮作用於地球的引力,與地球自轉,使得海洋水位有高低變化,形成潮汐。潮汐發電的原理與水力發電相似,是利用漲潮與退潮的潮差發電,當漲潮時,水壩將水引入海灣儲存,退潮時則釋放海水。海水在進出水壩時,會推動水壩的渦輪,產生電力。潮差受地形與水深影響,各地的潮差都不一樣,一般潮汐發電的潮差須達5公尺以上,才較具有經濟價值。然而根據工研院調查,台灣海域的平均潮差,尚末超過5公尺,最大潮差位於馬祖,平均潮差約為4公尺,其次是金門、台中港、苗栗外埔與新竹,平均潮差在3公尺以上。此外,潮差大的地方是否有適合的海灣建築水壩,也是一個大問題,因此要發展潮汐發電,還必須克服某些困難,才能達到經濟利益。

波浪發電:東北角波浪能具有100百萬瓦的發電容量潛力
  海洋波浪是因為太陽輻射不均勻加熱,與地球冷卻及自轉造成風,風吹過海面形成波浪。因為波浪造成海水運動,使水流產生動力發電。台灣受到東北季風影響,北部及東部海域可以形成較大的波能。以目前波浪技術而言,波浪能量功率每公尺要大於10千瓦以上,才具有開發價值。目前,東北角海域、澎湖西北海域、花蓮外海、鵝鑾鼻外海等,都有達此水準,然僅東北角海域及澎湖西北海域兩場址離海岸較近,較開發的潛能。而據估計,僅東北角波浪能,就能提供100百萬瓦的發電容量潛力。
海洋溫差發電:東部海域潛藏600至900百萬瓦的發電容量
  海洋溫差發電是利用表層海水與深海冷水的溫差,經過熱傳轉換發電,理論上只要有溫差就能發電,然而考慮經濟價值,溫差必須超過攝氏20度,才具開發價值。目前,台灣夏季表層10公尺的水溫約為攝氏27度以上,冬天則有20度以上,而500公尺深的地方,水溫約為攝氏10度,因此不管夏天或冬天,台灣都有潛力發展海洋溫差發電。目前,適合發展的區域位在東部及屏東外海。根據工業技術研究院發表的研究論文指出,台灣東部海域12海浬領海內的海洋溫差可達30,000百萬瓦,若只開發2%~3%,將可達600~900百萬瓦。

海流發電:黑潮帶來3,000百萬瓦的發電容量潛力
  海流發電是海流推動水輪機發電,流速越快,能量功率越大。台灣每年都有黑潮流經東部海域及澎湖水道,因此這兩處有較大的海流潛能。工研院曾調查台灣海域表層至水深300公尺的流場資料,發現大部分地區的海流潛能都在100 W/m2以下,但是澎湖水道的海流潛能則有100~600W/m2,台東外海更是高達1200~2100 W/m2,而這就是黑潮帶來的海流能源。據台電公司估計,黑潮帶來的海流發電能量可達3,000百萬瓦,非常值得投注大筆經費開發與研究。

  根據《物理雙月刊》雜誌報導,目前台灣海洋能均停留在「潛能調查」的階段,以及合適廠址之篩選,且除了潮汐發電,其他三種海洋能均陸續有相關的研發計畫或報導。以過去的經驗,新興產業的研發,私人企業通常無法獨力完成制作,必須透過政府的參與,以及公眾的普遍支持,甚至於其他利益相關者通力合作,才可能成功。未來我國是否能建立自有技術,於海洋能源開發居於領導地位,還有待政府及相關單位的協調,與制定各項具體配套方法,始可達成目標。

參考資料:
《科學發展,383期》:海洋能源的魅力
《物理雙月刊,29卷3期》:淺談我國海洋能源之開發前景
《潮汐與可再生能源》:海洋生態學博士 黃道全

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