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海洋能源潜力大,潮汐能与波浪能2050 年实现可供750GW电力
2018-11-15 16:51:04
摘要:月球引起潮起潮落,也赋予海水巨大动能,因此潮汐能、波浪能等海洋能源都是个具有发展潜力的绿能选项,如果能善加利用海洋资源,对近海或是四面环海国家将大有裨益。

       根据Ocean Energy Systems 资料,波浪能与潮汐能预估可在2050 年提供750GW 电力,可说是当今全球核技术的2 倍,目前更有不少国家正如火如荼部属与测试该技术。(1gw=1000兆瓦=100万千瓦)

       其中潮汐能可说是海洋能源中发展最成熟产业,韩国早在2011 年便打造装置量达254MW 的始华湖潮汐电厂,加拿大公司OpenHydro 也于2016 年在芬迪湾装置潮汐能系统,而英国Atlantis 更在同年着手装置世界最大规模潮汐能Meygen project,其总发电量预估可达2GWh。

       Meygen project 潮汐能技术像缩小版的三叶风机,外观如同站立式海底电风扇,现在也有厂商正尝试打造四叶或六叶风机。而OpenHydro 则是使用16 公尺高的圆形空心设备、内有十几片朝内的叶片,远远看很像张开的鱼嘴巴,海水流过叶片后就可产生动能与电力,目前该公司也成功于法国开设制造工厂。

       为提升潮汐能成本效益比,厂商也不断追求新技术,当前潮汐设备多为第一代系统,体型较大、装设成本也高,但80% 潮汐潜力区多在水深40 公尺处,如要把初代潮汐能装设在深海海床上,建设成本将所费不赀,因此第二代潮汐能应运而生,新系统涡轮机由多个转子组成并可漂移在深海中,为避免被海流冲走,也会透过电缆与海底锚泊系统连接,体型较小也更适合装置在深海中。随着技术更迭,预估未来潮汐能装置量还会持续增加。

       海洋能源各有各的困扰,如果说潮汐能是海水侵蚀与装设成本高,那浮在海面上的波浪能就还要再加上天气、海浪拍打与船只碰撞等困扰,基本上也是海洋能源中能量最不稳定又不规律的电力。

       而为减少风险与维护成本,厂商也使出浑身解数,想让自家产品出人头地。像是Wave Swell Energy 的波浪系统就不是浮在海面上、其发电设备甚至不会碰到海水,该设备外观看起来像是个半浸泡在海中的大型空心混凝土建筑,其下方留有一个与海洋连接的通道,当海水流入或流出通道时,引起的空气压力会使顶部涡轮机运转,借此来发电。

       荷兰波浪能公司Wello 的动力设备也不会浸在水中,其设备外型像是一艘船,而转轮与动力设备皆装置在船体内,有助于减少海水侵蚀速度与波浪拍打影响。目前Wello 也正与印尼合作,展开其首次商业应用,并打造世界最大10MW 波浪能。

        丹麦公司Wave Piston 波浪能系统就是个可长达185 公尺细长设备,该系统首尾分别被一个浮筒吊着,其中装置的活动钢板与活塞会随着海浪前后移动并产生电力。而天气不佳时,该设备也可沉入较为平静的海底。只是该装置实在是太长了,此类型系统最大的挑战就是偶尔会被渔船撞到。

       目前看来不管是潮汐能还是波浪能,设备都千奇百怪、各有各的优缺点与挑战,也还不好说到底哪家技术能走入商业化,但是设备无标准化或是不相容可能不利于未来扩大生产,难以推动波浪能与潮汐能技术。

       且随着离岸风电装置量上升与成本下滑,各国政府也可能会转向投资离岸风电,而不是仍处在开发初期的海洋能源,使得波浪能和潮汐能开发商在资金减少情况下,陷入开发测试成功与是否能扩大生产窘境。

       但也不能太过悲观,全球75% 以上为海洋,拥有不停歇的波浪动能可用,潮汐能也具有可预测优势,OpenHydro 制造商Naval Energies 执行长Laurent Schneider-Maunoury 更指出,只要月亮一直环着地球旋转,我们就可获得无尽的潮汐能量。

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