全球趨勢專題 — 水力篇 氣候變遷也有好處 波浪越大能源越強

2008/08/22 - 財經要聞 - 李佳翰／綜合外電

近年來，由於石化能源蘊藏量逐漸枯竭，加上環保意識高漲，各國不約而同的開始尋找其他可取之不盡又不致影響大自然的替代能源。其中，較為被人們忽略的，則是將海洋波浪轉換為能源的運用。海洋是孕育人類的搖籃，地球上高達75%的面積都是海洋，但曾幾何時人們卻遺忘了海洋無窮無盡的能量，只管往地底挖掘，不僅白白浪費了垂手可得的能源，同時也破壞了大自然環境。

海洋波浪發電是繼潮汐發電後發展最快的海洋能源利用模式，截至目前為止，包括英國、葡萄牙、愛爾蘭、挪威、西班牙、瑞典、丹麥、印度以及美國等國家相繼在海上建立了波浪發電裝置。而擁有四面環海得天獨厚地理位置的澳洲，則在月前才確定將首度發展波浪發電，相信未來幾年內將持續在多處增加發電裝置。

波浪發電技術有待突破

事實上，若說人類從未注意到海洋能量的運用，也未免太苛。至少多年來，各國科學家共提出了約300多種計劃及發電裝置，來利用海洋的能量，可惜大多均有發電功率小、發電品質差、單機容量低等缺陷。也因此，波浪發電技術遲遲未達普及的應用水準。

波浪能可說是再生能源中最不穩定的能源，主要因為波浪有不規律自然現象，加上速度慢和週期變化的特點。波浪發電主要是利用波浪上下振動的特性，藉由穩定運動機制將海浪動能轉換成電能。

波浪能獨立穩定系統主要分為3個部分，首先是將波浪能轉換為不穩定的液壓能，液壓能直接驅動電機就可產生穩定的電能；接著，使用能量監控系統計算波浪能，進入裝置系統用戶使用多少能量並發出指令；最後，則將多餘的電能儲存用來製造淡水及冰。

原有的波浪發電技術不足在於，所採集的能量率低、轉換所得電能的不穩定，以及對海域環境的適應性差。不過，上述技術不足之處，經由設計的改良，在這2年來得到的實質性的突破，也使得各國相繼引入，以期減少對其他能源的依賴。

未來10年可望創造10億歐元

市場位居波浪發電產業領先地位的英國Pelamis Wave Power公司(前身為海洋電力傳遞公司Ocean Power Delivery，於2007年9月更名)，於2005年5月於葡萄牙北部Povoa de Varzim離岸3哩處建造首座商用的Pelamis波浪發電裝置，共3部發電機，每部裝機容量可達750KW(千瓦)。

Pelamis波浪發電裝置一般設置於50至70公尺水深之海域，未來將朝向波浪發電場(wave farm)發展，以提高其經濟效益。例如1座總容量由40部發電機組成的發電場，總裝置容量達30MW(百萬瓦)，朝主波浪方向呈3列排列，同列機組間距離約150公尺，前後列距離約200公尺，所佔總面積約1平方公里。在波能密度約50kW/m(千瓦/公尺(波浪高度)，波浪功率單位)的海域中，每年將可產生超過100GWh(10億瓦/小時)的發電量，足以供應2萬戶家庭日常用電。台灣核4廠的2座核子反應爐，每座裝置容量約為1.35GW。

因此，Pelamis Wave Power公司也大膽預估，未來10年內，商用波浪能市場將創造出逾10億歐元以上的價值。世界能源協會(World Energy Council)也認同此說法，認為未來波浪能可望大幅利用，每年將可供應超過2,000TWh(兆瓦/小時)的電量。