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海大研發可變向「全沒水式潮流發電機」近期下海測試

中央社/ 2012.08.21 00:00
海大研發可變向「全沒水式潮流發電機」近期下海測試

(中央社訊息服務20120821 16:44:49)第一部國人自行研發製造的「全沒水式潮流發電機組」問世,經過海洋實地測試後,將進一步評估供電給基隆嶼使用與應用在黑潮發電,為我國開發海洋能源跨出重要的一步。

臺灣四面環海,擁有豐富的海洋資源,為了開發乾淨的海洋能源,國立臺灣海洋大學的研究團隊自2010年獲得行政院國家科學委員會的經費補助, 執行能源國家型計畫,經過二年的努力,研發設計完成全國第一部「全沒水式潮流發電機組」,在海大所屬全世界第三大空蝕水槽內完成發電功率及效率的測試,進一步改良完成,近日內將將此機組放 置在基隆嶼和和平島之間潮流流速很強的基隆檻海域進行現場發電功率測試,利用穩定來回的潮流發電。

海洋大學表示,為因應全球暖化問題,各國無不致力溫室氣體的減量,能源多元化、廣泛採用低碳能源是勢必要走的方向,其中如何開發與運用「再生能源」成為大家的共識。海洋佔全球70%的表面積,所蘊 藏的再生能源,估計遠超過全球能源的總消耗量。尤其臺灣地區四面環海,海洋所蘊藏的再生能源更是豐富,據工研院的估計,可開發的海洋溫差能達100-1,000MW等級、波浪能達100MW等級、海流能達1,000MW等級。在人們亟欲尋求替代能源,開創綠能產業之際,如何有效開發純淨的海洋能,也成為各界關注的 議題。

系統工程暨造船學系柯永澤教授花了兩年開發完成的國內第一組發電功率達到3千瓦的全沒水式的潮流發電機組,具有122公分直徑的水輪扇葉、傳動系統和水密式發電機等構造,潮流流動時會推動水輪扇葉轉動,經傳動系統轉動發電機發電,在2.5公尺/秒的流速下,發電可達1.6千瓦。柯永澤說,如果要提高發電的效率,未來除了 可以加大水輪扇葉的作用面積之外,還可以利用工程的技術製做導罩讓流速增加,提高發電量。

另外,這部潮流發電機組具有全球首創的特色,就是水輪扇葉會隨潮流方向的改變而自動轉向,永遠對準潮流的來 向,使得發電效率一直保 持在最佳狀態。

柯永澤表示,潮流發電機本上跟陸地上的風力發電原理一樣,但是由於要放在海裡,所以整個機組必須要水密(全機組都要防水),雖然海流速度較慢,不過海水比重約是空氣800倍,仍然可以產生跟陸上風力相當的電。同 時,潮流經年累月作週期性往復流動,從不停歇,比風力來得穩定,每天一定會有穩定潮流可供發電,另外海流經年累月從不中斷,更是未來開發海洋再生能源相當有潛力的方向。

計畫主持人海洋環境資訊系教授蔡政翰說,根據測量結果,基隆海檻之潮流可高達2.7公尺/秒,平均流速1.3公尺/秒,是臺灣周圍海域有實測資料地點中流速最強的地點之一,是非常良好的潮流發電測試海域。另外,在臺灣北部的富貴角、西部的澎湖、南部的鵝鑾鼻及東部的黑潮,也都蘊藏豐富的海洋能,希望未來能更進一步結合產、官、學的力量,逐步朝向利用黑潮發電的目標發展。

海大近年致力於海洋能發電研究,獲得國科會大力的支持,研究團隊在兩年內就成功研發出潮流發電機組的雛形,雖然離商業運轉還有一段很長的路要走,但已經跨出重要的一步,雖然潮流或洋流能則都是海水流動產生的動能,但洋流較朝流能更大。根據經建會評估,經過臺灣東部海域的黑潮動能驚人,洋流發電發展潛力最大,但是利用黑潮發電尚有很多核心技術有待解決,希望未來政府能整合學界與產業界的力量,共同推動發展海洋能發電的產業技術。

訊息來源:國立臺灣海洋大學

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