綠色能源解析／探環保能源 海大向潮流借電

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綠色能源解析／探環保能源 海大向潮流借電
2011/11/27
【聯合報╱本報記者阮南輝】

海洋大學研發的國人第1台自製「全沒水潮流發電機」。 圖／海大提供
地球傳統能源如石油、煤礦等逐漸枯竭，大家正為了尋找取之不盡又符合環保、經濟效益的替代品，費盡心思，海洋中蘊釀的豐富能源，再度被提起，成了各國開發能源的新方向。
國立台灣海洋大學這兩年就組了3個研究團隊，跟台灣造船、工研院等單位合作，共同開發海域測試場、陸上監控技術與應用，目標是推動台灣海洋能源開發，發展相關產業，最終成為環保新能源。

海大並獲得國科會補助執行研究計畫，其中，海洋環境資訊系教授蔡政翰主持的團隊，經過兩年努力，完成第一台國人自行研發的「全沒水潮流發電機」雛形機，明年就會放到基隆嶼、和平島海域間海域進行測試。

「全沒水潮流發電機」主要是利用潮流通過時，水流推動80公分直徑的水輪扇葉轉動，經傳動系統轉動發電機發電，發電功率有3瓩。

這樣的電力，相當於每小時有3度電，可以啟動5台600瓦的家用電暖爐。

海大系統工程暨造船學系教授柯永澤表示，潮流發電的效能跟風力發電比起來差不多，但比風力來得穩定。

目前國內的風力發電設備都是從國外進口，維修也要靠別人，國人自行研發潮流發電機，就不需要依賴他人。

柯水澤表示，「全沒水潮流發電機」是整台發電機沉入水中，最大特色是尾翼可以隨著水流改變方向，永遠對準潮流的來向，讓發電保持在最佳狀態。


海洋大學海洋環境資訊系教授蔡政翰，認為適合發展海洋能發電的海域共有4處。按數字順序，分別是1.富貴角、2.澎湖、3.墾丁、4.東部沿海黑潮。 圖／海大提供
利用潮流、海流發電跟水力發電的原理相同，流速越大，功率也越高，發電效率是流速的3次方，也跟水輪扇葉作用的面積成正比。
他說，未來的「全沒水潮流發電機」，將會加大水輪扇葉及利用工程技術讓流速增加，將能提高發電量。

「全沒水潮流發電機」雛形機，明年將到基隆嶼跟和平島間海域的「海檻」實地測試，會相中這個海域，主要是經過測量結果，基隆海檻的流速最高可達每秒達2.7公尺，是台灣周圍海域有實測資料地點中，流速最強的地點之一。

柯永澤說，國內研究潮流發電才正起步，研究還有很多問題要先克服，包括發電機如何固定在海底，但颱風天或大浪時又要能上升及下沉，以避開風浪打壞等。

除了從潮流、海流找發電源，國際間也有人研發利用表層跟深層海水的溫差度、波浪的動能等方式發電。

運用海水溫度差、波浪動能等發電方式，幾十年前已有人提出構想，並嘗試研究，因為設備體積大，經費龐大外，由於發電量不敷經濟成本，一直無法付諸實現。

海大校長李國添表示，「全沒水潮流發電機」雛形完成，雖然距離商轉，甚至取代核能發電還有一段很長的路要走。

但如今已踏出運用潮流發電的第一步，李國添希望政府投入更多經費，以克服核心技術，並結合學、產界，一起推動海洋能發電的產業技術。

李國添並表示，台灣的四面環海，海洋是我們最大的資源之一。海大除了研發潮流發電機之外，也有人在研究不同的海洋能發電方式，並與其它單位合作海洋能開發利用中心計畫，未來更要朝建置國內第一個海洋能發電及配送站的目標邁進。

他說，國立台灣海洋科技博物館即將完工，未來各種海洋能電力不但可供應學校使用，發電過程也會作為海科館的參觀內容，讓民眾有機會近距離了解這些研究如何應用在生活中。

澎湖、墾丁、富貴角 3海域適合發電

臺灣哪裡最適合運用潮流、洋流來發電呢？海大海洋環境資訊系教授蔡政翰表示，運用各種數據資料及電腦模擬，找到的答案是富貴角、澎湖、墾丁3個海域的潮汐漲退，相當適合用來發電，此外，東部的黑潮則是洋流發電的不二選擇。

蔡政翰指出，洋流經過富貴角及墾丁時會受地形擠壓，流速變快，因而成了發電的適當地點。

澎湖附近海域則是臺灣海峽最窄的地方，形成兩頭寬、中間窄的地形，潮流在該處就像擠水管澆花一樣，潮汐漲退之間的流速特別快，也有利於發電。

蔡政翰表示，說到洋流發電就不得不提臺灣東部海域的黑潮，因為從赤道來的黑潮，就好比是海中的一條「河流」，終年不斷，流速穩定，對洋流發電最有利。 .

只是黑潮離臺灣有相當距離，冬天最靠近臺灣時也還離了幾十浬，夏天黑潮距離臺灣比較遠，更超過100浬以上。距離太遠，還有發電設備、供電系統的裝設技術、維修等問題要如何克服，都是考驗。

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