發布日期 2018 年 11 月 07 日 7:30 | 作者 EnergyTrend |
海洋能源是近幾年才開始研發的新興技術，相較於在歐洲裝置量高達 15GW 的離岸風電，海洋能源裝置量僅 17MW，而且多是測試專案與研究使用。為此歐盟近期公布潮汐能、波浪能等海洋能源分析報告，望降低該技術的成本、進一步排除海洋能源在商業化道路上的阻礙。
雖然現在海洋能源還沒實現商業應用，未來的光景目前較為難想像，但根據先前 Ocean Energy Systems 研究，海洋能源預估可在 2050 年提供 750GW 電力，可說是當今全球核技術的 2 倍。
因此為了分析海洋能源當前優劣勢與趨勢，歐盟聯合研究中心（JRC）集結 30 位專家，在 200 種海洋能源設備中分析十大項設計概念，為決策者與海洋能源產業相關人士提供海洋能源目前所需，希望可以拉近該技術與商業化的距離。
歐盟報告指出，海洋能源有百百種設備，但都有相似的運作與操作模式，最主要分成波浪能與潮汐能。
▲ 海洋能源的技術就緒指數（TRL）與分析。（Source：EU Science Hub）
其中潮汐能是透過日夜潮起潮落來獲得能量，以海面起伏為動能驅動渦輪機發電。目前潮汐能則分為三代，第一代潮汐能為該技術發展重點，外觀形狀與風機相似，大多具有 3 個葉片與變槳系統，看起來就像在海底旋轉的電風扇，研發至今已超過 10 年以上，裝置量則高達 12MW，可說是歐洲海洋能源的要角，開發進度被報告列為中等。
第二代潮汐能則是浮動式裝置，不需要進行昂貴的水下打樁過程，開發進度介於中等到快速之間，現在也有一些浮動式設備處於研發後期階段；第三代潮汐能設備則是利用水下帆狀、風箏狀或是模擬魚類游動的方式從潮汐或海流中獲得電力，開發過程受到材料與輔助技術（ancillary technology）的影響。
而相較於潮汐能，波浪能研究已超過 40 年，設備多為浮動結構並以纜線錨定在海床上，避免設備被風浪沖走。隨著科技日新月異，人工智慧與機器學習等新型運算技術大幅加速波浪能研究進展，並促成新一代波浪能誕生。
像是利用可撓材料與水粒子的軌道速度將波浪轉換成電能，其設備結構簡單，裝設速度不僅快，還可以提高成本效益比，只不過由於處於開發早期階段，尚未實際下海測試，還不確定最大裝置量。
海洋能源設備千般萬樣，就算是以相同模式運作，外觀與結構、動力系統與使用材料也不盡相同，各有各的優缺點與挑戰，也還不好說到底哪家技術能走入商業化，但是設備無標準化或是不相容可能不利於未來擴大生產，難以推動波浪能與潮汐能。
隨著其他綠能技術發電量上升與成本下滑，各國政府也可能會轉向投資其他綠能，而不是仍處在開發初期的海洋能源。
為了避免波浪能和潮汐能開發商在資金減少情況下，陷入「開發測試成功」與「是否能擴大生產」的新創死亡之谷，報告建議在開發早期階段就先與產業、製造商合作，這樣才可以進一步確認發電量和設備需求，提升海洋設備的可用性，政府也得先訂定海洋能源未來藍圖與實施計畫，這樣一來海洋能源才可以穩步成長，最後達成各國的中長期能源計畫。
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