台灣未來潛力—黑潮發電

洋流發電是應用海洋能源發電的其中一種方式。當北赤道洋流碰到菲律賓陸地後轉向朝北,以每秒約一公尺的速度流經台灣東部外海,這一股寬約100至800公里、深200至500公尺的洋流離岸約30公里,其穩定強勁的特色…..

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製圖/ XD

牛年之始,黑潮海洋文教基金會先邀請大家觀察一下上面這張圖示。

相信大多數人看見了一座自海底聳立而出的巨型建築,其兩側延伸出類似風扇的構造,似乎可以隨著海水的流動旋啊旋的。試著想像一下,這樣的工程設施假若矗立在花蓮、台東以及綠島外海,那類似風扇葉的渦輪,是不是有可能隨著終年無止息的黑潮洋流不間斷地旋轉,以產生大量的電力供給台灣島民使用?如果這幅想像的圖畫成真,那將會在社會、經濟能源,甚至對於整體環境,帶來怎麼樣的影響?

是的,在宣導節能減碳以預防全球暖化日趨嚴重的當下,世界各國都積極尋求替代性的能源和對環境較無污染的能量生產方式,例如太陽能、風能、水力動能,或是像巴西從發展生質酒精等著手。而台灣四面環海,尤其黑潮流經台灣東部,這股洋流的潛力讓許多學者和產業科技專家認為,台灣東部外海是發展洋流發電的絕佳場域。

洋流發電是應用海洋能源發電的其中一種方式。當北赤道洋流碰到菲律賓陸地後轉向朝北,以每秒約一公尺的速度流經台灣東部外海,這一股寬約100至800公里、深200至500公尺的洋流離岸約30公里,其穩定強勁的特色,讓台大等研究海洋動力的學者,預估其可帶來的能量,光是綠島一帶即可達1至3GW的發電量,規模相當於三座核能發電廠的能量。

圖中所繪的即是英國開發的SeaGen機組,利用洋流的推動力帶動渦輪,再將渦輪的動能轉化成為電能,經由海底纜線傳輸,供給陸地上使用。此一機組,據評估將於今年「能源國家型計畫」中有機會扮演重要角色。

但搜尋相關網路記錄和書面報導,對於其專業性相當自信的學者們,在探討黑潮發電可能帶來的經濟效應和國際形象的同時,發電工程對於環境生態可能帶來的影響和衝擊,則顯得不是那樣積極評估,而深入的討論也著墨不多。反倒是從網路論壇上看見新聞報導的民眾,對東部太平洋環境和生態的關切程度多過於學者官員們。

其中,由於台灣夏季時常面臨颱風侵襲,東部狹小的大陸棚地基變動性高,海底纜線的固定顯然十分困難,並且要如何固定渦輪於強勁洋流的衝擊下不至於毀壞,同時專業人才的缺乏都是需要解決的問題。

尤其,我們無法確切評估這樣浩大的海底工程,對於東部外海因為黑潮所帶來的豐富魚種與鯨豚生態,將會有多麼重大的影響。誰也不知道當許多這樣的海底工程開始矗立於花蓮綠島外海時,鯨豚悠遊在原本熟悉的海域中將會產生怎樣的反應?是離開去尋找新的棲息場域,還是慢慢熟悉它?甚或很有可能將有為數不少的鯨豚和魚種,會喪命在非自然的人工設施下?當然也有可能影響花東原本豐盛的漁獲量?這些皆是無法事先以科技程式計算便作得出評估的重要問題,實不容忽視。

無論是否有著能源開發的先天優勢,當我們積極尋求台灣本身可使用的替代性能源時,我們同時也要好好衡量著如何兼顧原先美好的自然環境。雖然國際經濟能源的短缺是迫在眉睫、急需解決之道的重要問題,但倘若欲求減碳卻因方法不當甚而破壞了天然環境,反倒是得不償失吧!

參考資料:

行政院國家委員會科普網站:http://0rz.tw/835lM

聯合新聞網新聞博覽會報導:http://0rz.tw/3e5nb

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在〈台灣未來潛力—黑潮發電〉中有 8 則留言

  1. 兩害相權取其輕~
    對於幾乎沒有天然資源的台灣,只能仰賴進口的煤炭、石油、釉等來發電,
    除了水力發電外,幾乎都會排放大量二氧化碳或留下核廢料,
    若真的可以運用黑潮發電,對減緩地球暖化是正面的

    若地球暖化真的像電影”明天過後”那樣,我想很多生物也一樣會遭受傷害

  2. 是啊,別國都能在4000公尺深的海面上下鑽超過10公里,有心要做都不是問題。

  3. 萬事起頭難 端看主事者 有沒有信心 國外鑽油都鑽到3千公尺深ㄉ海水下ㄌ 台灣難道沒有這種技術嗎 就算沒有好ㄌ 向國外取經 也是可以呀

  4. 感謝您提供來源,SeaGen機組的結構的圖我看了。
    不過黑潮發電的方式可能無法如此,因為我個人發現SeaGen機組的組裝位置以及其環境條件與我們東海岸不同:
    第一點,SeaGen設置的海床相當的淺,大約不到30公尺,其以立柱的形式,豎立在海床上。但台灣東部海域深達1000公尺,無法以那樣的形式固定。
    第二點,以照片及地圖上看來,我發現SeaGen可能並非是洋流發電。起先那看來20~25公尺深的海水竟然有發電價值的洋流令我好奇,更吃驚是其洋流極快,令立柱在海上產生長長的拖曳波紋。後來我找到設置地點的地圖,果不其然,他是一個近乎封閉的灣的出口,也就是說這其實是潮汐發電設施,而非洋流發電設施。

    台灣東部個洋流發電設施,可能比較會是以較寬大的葉扇,固定於四方型具浮力的框架中,框架彼此串聯成一排(約上百公尺),然後放到海面上,再以纜繩與沉箱作為錨碇,把其固定在海面下洋流最強處,如此重複,按洋流規劃排列,應該就可以完成。
    (規格一樣又彼此串聯,預算跟維修都省錢省力。說不定還可以在串聯架構上在放一排風力發電也是可能的)
    我個人是建築設計專業,但不是工程專家。
    我認為要研發的部分,主要是高效率又安全的葉扇,這是比較簡單的部份(以台灣技術應該不是問題),較困難的是深海錨定,不過如過設想沒錯,串連機組越大,越方便錨定的定位,畢竟最困難不是固定住機組,而是如何讓漂浮的發電機組朝向最正確的方向來發電,我認為只要錨定兩端,沉箱距離能確實拉開,最後再調整纜繩的長短,應該就能完成包括方向的整個機組的固定作業。

  5. AAA你好
    關於繪圖機具部分,由於筆者當初收集題材時,
    針對了一些文章中提及的英國SeaGen機組進行
    資料搜尋,因而在寫文章時以其具組放在花蓮外
    海作為假設;若讀者認為這樣的假設不夠妥當,
    筆者在此感到抱歉。

    不過關於SeaGen機組的結構,是可以藉由網頁
    搜尋『SeaGen』來認識它的背景及發展的。

    也許AAA 對於這類機具的知識較為廣博,如果
    可以的話,是否能夠提供筆者一些關於這方面
    的知識呢?

    另外我想由於我們對於海洋的並不是完全的瞭解
    ,許多事情都是需要經由實地發生後才能去推斷
    產生了怎麼樣的情況。於是,像是台灣洋流發電
    這樣尚未實施的設施,現在的我們也只能夠藉由
    已知的知識和自我的判斷來預測未來實行後可能
    的景象。所以每一個人都可能會有自己的判斷,
    有興趣的讀者也可以自行閱讀資料,試著以自己
    的角度來認識這一件事,然後大家可以彼此討論
    或許會有新的想法產生也說不定。

  6. 目前評估來講,影響其實相對其他發電來說很低。

    看相同瓦數發電,火力的影響、水力的影響、核能的影響,
    其實會發現這些發電每度電的代價,都遠大於洋流發電。

    洋流發電的葉扇很大、轉速很慢,洋流每秒僅1公尺,
    葉扇的轉速並不會傷害到海洋生物,
    倒是到處跑的輪船,常常打/撞死鯨魚,
    一但設立發電廠,說不定反倒成為鯨群遷徙的庇護路線。

    比較擔心的是對東北方日本及阿拉斯加、加拿大的氣候及生態影響。
    但是目前地球暖化越靠兩極暖化越快,
    熱帶地區每+1度,寒帶地區就會+7度。
    黑潮洋流發電是否能降低北方的溫度? 並帶來好的影響? 這是未知。

    但是這不像三峽大霸,沒有任何回頭的機會,
    機組數量的控制、擺放位置的調整,這些都是彈性的,

    最後不好意思那位辛苦畫圖的XD大大,
    因為…..其實發電機組完全不會是長那樣,
    那是個浮在海面下幾十公尺的橫向串聯機組,以纜繩沉箱錨定。
    (不敢肯定完全是如此,但是幾乎一定得是如此…。)

  7. 嗯… 請問
    黑潮發電有沒有影響魚類游泳安全的可能? 進而影響生態?
    先前有看過風力發電影響鳥類飛行安全的報導…

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