讓海洋能源朝商業化邁進,歐盟籲擬定能源藍圖與實施計畫

作者 | 發布日期 2018 年 11 月 07 日 7:30 | 分類 能源科技 follow us in feedly

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。

(本文由 EnergyTrend 授權轉載;首圖來源:Flickr/gail CC BY 2.0)