人類未來能源的七種選擇(海洋能Ocean Energy)

人類未來能源的七種選擇(海洋能Ocean Energy)
知識通訊評論第71期

目前潮汐發電量居冠者，仍是位於法國布列塔尼的蘭斯河口壩，運轉逾四十年，產能為二億四千萬瓦。

海洋能
穩定性高，分配不均且輸困難

海洋提供兩種動能：潮汐與波浪，兩者皆尚未成為全球電力重要來源，不過支持者仍熱衷研發可行方案。拜地形奇特之賜，部分地區潮汐確實洶湧，有時可建造類似於水力發電的水壩，不同之處在於潮汐能水壩定期因日月引力而蓄積水量，而非倚賴降雨溢流緩慢儲水。雖然已有數件潮汐壩興建案廣受討論，如英格蘭與威爾斯之間的塞文河大壩，支持者宣稱最大發電量可達八十億瓦，不過目前潮汐發電量居冠者，仍是位於法國布列塔尼的蘭斯河口壩，運轉逾四十年，產能為二億四千萬瓦。

也有些地區很適合發展潮汐能，置於水中的渦輪靠著水流轉動，與陸上風車相仿。今年夏天，北愛爾蘭斯特蘭福德灣口興建一座發電量一百二十萬瓦的渦輪，產能目前居世界之冠。

多數海洋能科技仍在測試階段，各企業埋首設計，包括像蛇一樣在波浪間起伏的機器，在水流經過時上下擺動，或是固定在海岸線上，利用退潮時的力量轉動渦輪。歐洲海洋能中心在英國歐克尼島設置實驗場，做為主要研究中心，製造商可在此安裝海洋發電機具原型，測試對波浪抵抗能力高低；例如來自英國愛丁堡的「海蛇」海洋能公司在當地經測試後，已在葡萄牙外海裝設三架機具，最終的總發電量為二百二十五萬瓦。

成本
攔壩建造成本依地點大不相同，不過大約與水力發電成本相仿，塞文河大壩成本估計達三百億美元以上，相當於每百萬瓦資本成本約四百萬美元。英國碳信託機構長期投資無碳能源，該組織於二○○六報告中，估算潮汐能每度電成本為○點二美元至○點四美元，而波浪能最高每度電成本○點九美元，現有科技都達不到大量生產所需的成本下降。

產能
由於地球、月球與太陽的重力作用，估計製造出三兆瓦的潮汐能，雖然足以帶動海洋流動，但海洋面積如此廣大，所得能量卻相對較小，易於開發的淺海地區約有一兆瓦潛力，實際上其中又僅有一小部分能夠使用，法國能源公司EDF在布列塔尼地區開發潮汐能，表示法國的潮汐能已占全歐八成，但總量卻僅略大於十億瓦。

全球波浪能預估超過百兆瓦，歐洲海洋能協會估計，可取得的波浪能約在一兆瓦至十兆瓦之間，但現有科技可運作範圍則更小。美國材料學會會誌在今年四月的分析中認為，全球約百分之二的海岸線中，具備每公尺三萬瓦的波浪能，若以四成轉換率計算，潛在能源約五千億瓦，因此縱然經大規模發展，波浪能也不太可能達到現有水力發電產能。

優點
潮汐漲退十分規律，部分地區確實能發展大規模發電供應全國，攔水壩也能內建儲電槽，波浪雖不如風力頻繁，但穩定性較高。

缺點
海洋能因地理位置差異而大不相同，有些國家為內陸國，也並非各地海岸均有強勁潮汐或波浪，波浪較強地區包括澳洲西岸、南非、北美洲西岸與歐洲西岸；此外，渦輪在劇烈海象中要維持數十年運作並不容易，攔水壩也會造成環境衝擊，使大水淹沒潮間濕地，且大眾恐怕很難接受美麗海岸線外滿佈發電系統。潮汐與波浪都位於電力網絡最末端，故如何將電力回送網絡也是一大困難，衝浪人士自然也群起反對…

總結
全球產量甚微。