全球海洋能發(fā)電發(fā)展現(xiàn)況與展望

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上全球海洋能發(fā)電發(fā)展現(xiàn)況與展望一、前言 在福島核電廠事故之后，各國紛紛檢討核電政策。日前德國宣布將于2022年關(guān)閉所有核電廠，以其它電力來源替代，未來再生能源發(fā)電勢必扮演更重要的角色。在各種再生能源技術(shù)當(dāng)中，海洋能是發(fā)展較為遲緩的技術(shù)之一，目前各國對于海洋能的利用，仍處于相當(dāng)初始的階段。不過地球有百分之七十一的面積是海洋，海洋能蘊藏量亦相當(dāng)豐沛，在技術(shù)發(fā)展日益成熟的情況下，未來海洋能發(fā)電可望逐步成為人類重要的能源來源。本篇將介紹海洋能的技術(shù)種類、目前的發(fā)展現(xiàn)況、以及未來的展望。二、海洋能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)況 海洋能的利用以發(fā)電為主，技術(shù)種類繁多，現(xiàn)階段發(fā)展較多的四種技術(shù)，分別為

2、：(1)利用海洋中的洋流推動水輪機發(fā)電之海流發(fā)電(Marine Current Power)；(2)利用每天潮流漲落的位能差產(chǎn)生電力之潮汐發(fā)電(Tidal Power)；(3)利用波浪運動的位能差、往復(fù)力或浮力產(chǎn)生動力之波浪發(fā)電(Wave Power)；(4)利用深層海水與表層海水之溫差汽化工作流體帶動渦輪機發(fā)電之海洋溫差發(fā)電(Ocean Thermal Energy Conversion；OTEC)。以下分別介紹各種發(fā)電技術(shù)。(1) 海流發(fā)電海流發(fā)電系利用海洋中海流的流動動力推動水輪機發(fā)電，一般乃于海流流經(jīng)處設(shè)置截流涵洞之沉箱，并于其內(nèi)設(shè)置水輪發(fā)電機，并可視發(fā)電需要增加多個機組，來進行發(fā)電；

3、惟于機組間需預(yù)留適當(dāng)之間隔，以避免紊流互相干擾。目前國外已經(jīng)有小規(guī)模試運轉(zhuǎn)的案例，然而要達到大規(guī)模商用化仍需要一段日。(2) 潮汐發(fā)電潮汐發(fā)電便是利用海潮滿潮、退潮所形成的水位落差，來從事發(fā)電，在海灣圍建堤防和水路，在漲潮時引水入儲水池，退潮時將儲水放出，每日可發(fā)電四次，但當(dāng)潮汐滿潮與退潮高度相差較小，則發(fā)電效益較低。理想具經(jīng)濟效益的潮差至少需要5公尺。潮汐發(fā)電為商用化進展較快的技術(shù)，目前已有商用化運轉(zhuǎn)的發(fā)電站。(3) 波浪發(fā)電波浪發(fā)電是將海浪動能轉(zhuǎn)換成電能，其運轉(zhuǎn)型式完全依據(jù)波浪之上下振動特性而設(shè)計，利用穩(wěn)定運動機制擷取波浪動能，然后再加以利用來發(fā)電。現(xiàn)階段較常見的設(shè)計為在海邊建造中空的結(jié)構(gòu)

4、，利用波浪起伏的落差，推動結(jié)構(gòu)體內(nèi)的空氣，形成強大的氣流來推動渦輪發(fā)電，目前歐盟正積極發(fā)展可商轉(zhuǎn)的系統(tǒng)，能源轉(zhuǎn)換效率可達10%以上，但目前波浪發(fā)電設(shè)備尚十分分歧，采用的技術(shù)也有一些差異。(4) 溫差發(fā)電海洋溫差發(fā)電之原理與火力、核能發(fā)電原理相類似，首先利用表層海水蒸發(fā)低蒸發(fā)溫度之流體，如氨、丙烷或氟利昂，使其汽化推動渦輪發(fā)電機發(fā)電，然后利用深層冷海水冷卻工作流體成液態(tài)，再予反復(fù)使用。當(dāng)表層與底層海水溫差超過20以上，即可產(chǎn)生電力。因受限于大口徑冷水管技術(shù)，此發(fā)電方法難以大型化，轉(zhuǎn)換效率仍有待于提升，目前轉(zhuǎn)換效率約35%。三、市場發(fā)展現(xiàn)況 目前海洋能技術(shù)上在萌芽期，目前產(chǎn)業(yè)鏈尚未成形，廠商的活動

5、主要以技術(shù)開發(fā)為主。在市場展望方面，預(yù)計未來十年海洋能兩個最大的市場為英國與葡萄牙，其次為愛爾蘭、南韓、美國。歐洲海洋能協(xié)會(European Ocean Energy Association)的發(fā)展藍圖訂出2020年累計裝置量3.6GW，2050年為188GW。各種海洋能技術(shù)的現(xiàn)況與展望于表1所示。表1海洋能技術(shù)市場發(fā)展現(xiàn)況與展望技術(shù)目前市場現(xiàn)況未來市場展望海流發(fā)電國際上已進入試運轉(zhuǎn)階段，目前以英國1.2MW的海流發(fā)電試驗計劃SeaGen規(guī)模最大。相關(guān)技術(shù)仍需要進行開發(fā)與驗證，可商用化時程在2020年以后。潮汐發(fā)電潮汐發(fā)電是目前海洋能技術(shù)中最成熟者，國際上商轉(zhuǎn)電廠以法國Rance Tidal

6、 Power Station 240MW裝置容量為最大。為各種海洋能技術(shù)中，商用化進度最快的，設(shè)置的主要考慮因素為選址。波浪發(fā)電英國Orkney Wave Power Station預(yù)計于2011年夏天落成，其發(fā)電容量為2.4MW?？赏掷m(xù)發(fā)展，設(shè)置的主要考慮因素為選址。溫差發(fā)電目前日本、美國有設(shè)立50100kW試驗電站。能源效率較低，較不具成本效益，必須有其它技術(shù)突破才有機會大規(guī)模商用化。資料來源：工研院IEK(2011/06)四、未來產(chǎn)望 各項海洋能技術(shù)除了技術(shù)難度高之外，現(xiàn)階段成本仍居高不下。海洋能發(fā)電所使用之渦輪發(fā)電機，與目前現(xiàn)行之火力、水力、核能發(fā)電使用之發(fā)電機組，在結(jié)構(gòu)上不會有太大差異，然而其面對的環(huán)境更為嚴(yán)苛，考慮因素包括海水侵蝕、海洋生物附著、臺風(fēng)侵害等，因此發(fā)電設(shè)備必須要有特別的設(shè)計。海洋能另外一個重大的挑戰(zhàn)為對于海洋的生態(tài)將會產(chǎn)生沖擊，例如海流發(fā)電可能會對于洄游魚類產(chǎn)生影響，波浪、潮汐、溫差發(fā)電可能會影響沿岸生態(tài)環(huán)境，因此對于環(huán)境沖擊的評估將是可行性評估中相當(dāng)重