【產業動態SNG】國際海流發電產業發展現況
劉兆歡、陳彥豪 (2016/01/20) 《台經月刊第39卷第1期》
海流顧名思義為海水的流動，形成因素基本上可分為三大類。第一個因素為潮汐的漲潮與退潮，潮汐會造成沿岸、海灣或河口附近的海水流動，此類型的海流稱為潮流，潮流的變動遵循著十分規律的形式，並具有可預測性；第二個因素為風力梯度，風會造成表面海水的流動，此類型的海流稱為表面洋流；第三個因素則為溫鹽環流，全球海水鹽度及溫度的差異會驅使海水流動，此類型的洋流流速較潮流及表面洋流緩慢許多，台灣沿岸的黑潮即屬此種類型。
黑潮有穩定、高容量因子的特性，用以發電具備作為基載電力的條件。然而目前海流發電技術仍無商轉案例，海上能源的開發需進行縝密的規劃，政府的支持及試驗中心的設立也會直接影響廠商投入的意願。目前歐洲、美國、加拿大、中國、韓國及日本皆已投入海流發電之相關計畫，許多廠商也開始研發設計海流發電機及相關設備，國內亦有廠商投入此一行列。本文將就全球海流發電產業之技術推動現況進行詳細介紹。
國際潮流／洋流發電產業化現況
潮流的發生是由於潮汐的上升與下降，在歐洲英國、愛爾蘭、希臘、法國、義大利各國，潮流發電都有相當的可開發潛能；此外，在韓國、加拿大、日本、菲律賓、紐西蘭、南美洲、中國都有具商業開發價值的場址。洋流的流向固定幾乎不會改變，大尺度的溫鹽環流在很多地區也受到關注，特別是許多流速超過每秒兩米，例如：南非的阿古拉斯海流、北美的墨西哥灣暖流和東亞的黑潮（圖1）。潮汐、洋流動能轉換技術都屬於開發階段，由於洋流是單向流、潮流是雙向流，因此此兩種技術主要區別在於渦輪機，潮流渦輪機多設計為雙向發電。
圖1 世界洋流分布圖
潮汐資源並不普遍，潛在具開發經濟性地點多在流速較高的海岬附近島嶼之間的流道。歐洲（尤其是蘇格蘭、愛爾蘭、英國和法國）、中國、韓國、加拿大、日本、菲律賓、大洋洲和南美洲都已經有選定開發場址，部分地區已經展開示範計畫，期望藉由這些計畫的經驗和機組規模擴大降低能源開發成本。海洋洋流的能源開發技術近年來也開始發展，海洋洋流為單向流移動較慢，與流速較快的潮流所需要的技術不盡相同。有鑑於洋流比起潮流具更大開發潛能，如果利用較低流速能量轉換技術可開發成功，將有機會發展成具規模的能源選項。
目前有超過50種以上潮流發電設備在概念驗證或原型開發階段，大規模部署成本尚待證實。在海洋洋流發電設備開發方面，義大利、瑞典、美國、日本都已經有概念驗證展開，國內在第一期能源國家型計畫亦有黑潮發電電廠概念提出。全球目前最先進的例子是SeaGen 1.2MW的潮流渦輪機，安裝於北愛爾蘭的斯特蘭福德湖，已經併網發電，Andritz Hydro與Voith Hydro也都開始投入MW級潮汐渦輪機開發。以下將就各國海流發展現況進行詳細描述。
（一）英國SeaGen Project
Marine Current Turbines公司(MCT)於2003年進行Seaflow實證實驗計畫，設置300kW等級的螺槳式渦輪。MCT公司並於2008年4月開始進行為期三年的SeaGen計畫。SeaGen計畫延續Seaflow計畫內容，於愛爾蘭斯特蘭福德海岸離岸400公尺處設置1.2MW級的潮流發電系統（圖2），並已納入電網系統規劃當中。根據SeaGen實證實驗結果，MCT公司已開始規劃設置10MW級的潮流發電設備。
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