海洋熱能轉換發展史（Development of Ocean Thermal Energy Conversion）

海洋熱能轉換發展史（Development of Ocean Thermal Energy Conversion）
台東專校化學科鍾玉峰退休老師/國立中山大學化學系張祖辛副教授責任編輯

OTEC雖然是很先進的科技，卻有很長的發展歷史，在19世紀，就有許多嘗試性的發展與技術性的改進。1881年，法國物理學家達森瓦（Jacques Arsene d’Arsoval）提議開發海洋的熱能，後來達森瓦的學生克勞德（Georges Claude），1930年在古巴實際建造了第一座OTEC電廠，用低壓渦輪機（low-pressure turbine）生產了22kW的電力。

1931 年泰斯勒（Nikola Tesla）發表 “未來動力”的論點，涵蓋了海洋熱能的開發，開始他還對其論點感到很興奮，後來的結論是OTEC的工程浩大，不適合大規模發展。

1936年克勞德在巴西外海停泊的一個壹萬噸的貨船上，蓋了另一座OTEC，結果被天氣與海浪摧毀。

1956年克勞德又在亞必強（Abidjan）為非洲象牙海岸國家設計了一個3MW的OTEC，那時恰逢石油大量開採，大家利用便宜的石油發電，所以這OTEC始終沒蓋成。

1962年安德森（J.H. Anderson）針對克勞德在設計上的問題作改進發展，設計了封閉式循環系統（closed-cycle），並在1967年申請專利。

1974年美國也加入研究，在夏威夷Kona海岸建造了一間 “夏威夷自然能實驗室”，很快就成了領導試驗OTEC技術的機構。由於海面溫暖，又可達深海溫度夠低，而且夏威夷的電費也是美國最高的，所以說夏威夷是OTEC的最佳場所。1979年，實驗室與一些私人部門合作發展了一個迷你的OTEC 實驗，成功的以封閉式循環系統，生產足夠的淨電力供應船上照明及電腦、電視之用。

1984年美國太陽能研究機構（現名為”國家再生能源實驗室”），發展一種垂直噴射式的蒸發器給開放式循環OTEC，可將溫暖海水轉換成低壓蒸氣，其效率高達97%（整個OTEC的總效率仍在幾個百分比之間）。1993年在夏威夷的一個開放式循環OTEC，進行淨電力生產實驗，生產了50,000瓦的電力，打破了在1982年日本系統生產的40.000瓦的電力紀錄。

1999年美國自然能實驗室又試驗了一個250kW封閉式循環OTEC，這是美國試驗過最大容量的OTEC，從此他們就不再研究封閉式循環OTEC，主要是能源生產的經濟因素。倒是印度政府對OTEC產生了興趣，已經蓋了並計劃試驗一個1MW 漂浮式的封閉式循環OTEC，並贊助這OTEC技術的各項研究與發展。

日本雖無好的OTEC場所，但對於OTEC的技術發展卻不無貢獻。1970年，日本東京電器公司在諾魯（Nauru）島蓋了一間100kW的封閉式循環OTEC電廠，生產了120kW的電力，其中90Kw供應電廠本身需求，剩下的電力供島上的學校及住家，寫下了OTEC供電給一般電網的世界紀錄。

台灣東部海域的海底地形陡峻，離岸不遠處水深即達1,000公尺，是極具有開發OTEC潛力的地區，政府也投入了經費研究與調查，但仍有許多問題需要考量與評估，如開發成本與經濟效益等。

參考資料：
1. http://en.wikipedia.org/wiki/Ocean_ther … conversion
2. 潘國樑，海洋熱能發電與深海水的利用，海洋資源專輯（下）http://203.68.20.65/science/content/1993/00100286/0007.htm