預測性高、壽命是風機光電板四倍 綠能發電潮汐來幫忙

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再生能源發展已成為世界趨勢,其中海洋能因預測性高與成本下降,近幾年受到不少國家關注。英國的地理位置具有潮汐發電的潛力,也有業者大力投入潮汐能開發,但也引來對海洋生態破壞的擔憂。目前英國投入2.13億英鎊在海洋能源的創新與研究,期望讓潮汐發電成為更經濟、永續、生態友善的能源。


蘇格蘭北部的彭特蘭灣因地理優勢,近年吸引許多公司大力投資海洋能研究與開發。照片來源:Marek_Grzywa/Wikimedia Commons, Panoramio(CC BY 3.0 DEED)

為了脫離化石燃料,海洋能被視為重要的前瞻能源,海流、波浪、溫差、潮汐都可成為發電來源。因看好潮汐能的發展潛力,投入大規模開發的國家和企業也不在少數。

潮起潮落 可預測性成穩定發電來源

潮汐能的優勢有哪些呢?潮汐能屬於再生能源,相較於傳統火力發電不會產生大量的碳排和污染;比起風能、太陽能的發電量會隨天氣變化有所起伏,潮汐能利用海洋規律的潮汐來發電,具有更高的穩定性和可預測性。

潮汐能使用的設備壽命約為風機、光電板的四倍,甚至比起核電廠來得長久許多,例如:最古老的潮汐能發電站,是1966年落成的朗斯潮汐發電站(Rance tidal power plant),目前仍持續運轉、為法國供應電力。


朗斯潮汐發電站目前仍持續運轉中、為法國供應電力。照片來源:Dani 7C3/Wikipedia(CC BY 2.5)

除此之外,成本下降也是潮汐能在近年關注度提高的原因之一,根據英國「離岸再生能源整合開發中心」(ORE Catapult)於2022年發表的報告指出,潮汐能的能源均化成本自2016年至2022年下降了40%,已經來到商業化發展的關鍵時刻。

根據歐盟估計,全球潮汐能的發電潛力為每年150~800TWh(太瓦時,Terawatt hours),在有效的管理和經濟條件下,估計2050年海洋能(潮汐能與波浪能)可以提供歐盟10%的總用電量。

「潮汐能界的沙烏地阿拉伯」

作為海島國家的英國,亦看見了潮汐能的潛力,英國因地理位置擁有潮汐發電的優勢及潛力,位於蘇格蘭北部的彭特蘭灣甚至有「潮汐能界的沙烏地阿拉伯」之稱,近年來許多公司在此大力投資海洋能的研究與開發。

海洋能開發公司SIMEC Atlantis Energy(SAE)的梅根潮汐發電計畫「MeyGen」即是在蘇格蘭東北進行,第一階段6MW的裝置容量在2018年併入電網發電,接下來第二階段的28MW、第三階段22MW預計在2027、2028年開始併網發電。SAE官網表示,其所申請核准的範圍內,共有近400MW的裝置容量,若完成全部開發,將超越韓國的始華湖潮汐電廠,成為世界最大的潮汐能發電廠。


韓國的始華湖潮汐電廠。照片來源:핑크로즈/Wikipedia(CC BY 2.0 kr)

抗腐蝕、龐大設備的生態挑戰

潮汐能發展亦遇到許多挑戰,其中最大的擔憂是部分潮汐能裝置十分龐大,將會衝擊海洋生態,尤其是倚靠聲音辨認的海洋哺乳動物,可能會因無法感知到發電設備而撞傷或被電纜纏繞。

另外,潮汐發電廠長期放置在海洋中容易磨損與腐蝕,需要較高的技術門檻與高成本以維持營運,並非所有國家都負擔得起高維護成本,或者有相關的技術人員。加上潮汐能的設置也需要有特殊的地理條件,種種原因皆是潮汐能至今仍難以在全球普及的原因。

潮汐能發電雖然深具潛力,卻也存在許多問題。目前英國已投入2.13億英鎊(約新台幣84.7億元)在海洋能源的創新與研究,用以克服海洋能發電在地理、生態、成本上的挑戰;2022年美國則投入3500萬美金(約新台幣10.9億元)在「推動潮汐能與河流能源系統」的發展,即使阻礙仍多,依舊不影響各國推動海洋能的努力和決心。

 

參考資料

Power Technology(2018年10月26日),Tidal energy advantages and disadvantages: key points to consider

European Commission, Tidal flows generate huge potential for clean electricity | Research and Innovation

Smithsonian Magazine(2013年7月9日),Is Scotland the “Saudi Arabia” of Tidal Power?

MeyGen - SAE Renewables

Earth.Org, The Pros and Cons of Wave Energy 

CNBC(2022年10月19日),U.S. to provide millions in funding for tidal energy and river current systems

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加入時間: 2007.11.14

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2024-07-09

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