盐度差能发电原理课件.ppt

1、海洋能源現況海洋能源現況演講人：蘇達貞2009/03/03提綱海洋能源的發展 海洋能源發電原理與技術 海洋能源的發展海洋能利用背景 國外海洋能利用現況 海洋能源的發展 (1-1)海洋能利用背景(以台灣為例)石油危機環境保護能源自主性海洋能源的發展 (1-2)國外海洋能利用現況潮汐能和海流能波浪能溫差能鹽差能海洋能源的發展(1-3)國外海洋能利用現況潮汐能和海流能海洋能源的發展(1-4)國外海洋能利用現況波浪能在西班牙的波浪發電系統在西班牙的波浪發電系統 於於2005年年9月啟用月啟用海洋能源的發展(1-5)國外海洋能利用現況溫差能海洋能源發電原理與技術 (1-2)國外海洋能利用現況鹽差能海洋能

2、源發電原理與技術(一)波浪能波浪能技術的應用已經有三十餘年的歷史。波浪能的應用，全球分佈不均。其中尤以緯度30到60度者為盛；主要因為該緯度區之盛行西風（prevailing western winds）導致其波浪能應用的優勢。全球波浪能應用分佈概況波浪發電裝置圖示(二)潮汐能 自然原理潮汐能是以位能形態出現的海洋能，是指海水潮漲和潮落形成的水的勢能。由地球和天體運動以及它們之間的相互作用而引起的。潮汐能的能量與潮量和潮差成正比，又潮差的平方和水庫的面積成正比。世界上潮差的較大值約為13 15m，但一般說來，平均潮差在3m 以上就有實際應用價值。(二)潮汐能 發電原理潮汐能之海流水輪機就如同水

3、中的風車一樣。利用潮汐產生的力量促使水中葉片轉動，產生能量。此技術係於1970年代之石油危機之時問世。英國一家公司（Marine Current Turbine）更於2003年設置了最初始的潮汐能設備，該設備可產出 300kW 的能量。(二)潮汐能 發電原理(三)海流能 發電原理 發電原理：發電原理： 將中央放有水車發電機將中央放有水車發電機放入海中，然後將它固定在放入海中，然後將它固定在適合海流發電的海域中，當適合海流發電的海域中，當海流流經葉片時會推動水輪海流流經葉片時會推動水輪 機而產生電力。機而產生電力。 鹽度差能發電原理鹽度差能發電原理1.淡水與海水的滲透壓差液壓系統2.反電滲析電池

4、產生電3.淡水與海水間飽和蒸氣壓差推動渦輪機4.特種纖維在鹽度變化時產生的拉伸與收縮效應(四)鹽度差能 發電原理(四)鹽度差能 發電方法鹽度差能實際應用的瓶頸鹽度差能實際應用的瓶頸1.半透膜流量為主要技術瓶頸2.鹽度差能機組系統價格昂貴 3.利用飽和蒸氣壓差推動渦輪機會消耗淡水 (四)鹽度差能 問題瓶頸( (五五) )海洋溫差發電原理海洋溫差發電原理 1/ 1/3 3封閉式海洋溫差發電 :( (五五) )海洋溫差發電原理海洋溫差發電原理 2/ 2/3 3開放式海洋溫差發電 :台灣發展海洋能源的瓶頸社會面法規面環境面經濟面技術面海洋難以親近海洋難以親近制度與規範不建全制度與規範不建全是否造成蝴蝶

5、效應的連鎖反是否造成蝴蝶效應的連鎖反應應成本與風險過高，投資不易成本與風險過高，投資不易重視立即性獲利之科技研發，重視立即性獲利之科技研發，忽略需長期投資、短期報酬忽略需長期投資、短期報酬小之基礎科學技術小之基礎科學技術台灣發展海洋能源的瓶頸社會面海洋難以親近海洋難以親近過去台灣過去台灣50年來年來,因政策與教育因政策與教育的關係的關係,造成人民觀念中認為造成人民觀念中認為海洋海洋是很恐怖的、是不可親近是很恐怖的、是不可親近的。的。使得台灣所從事的海洋相關產業使得台灣所從事的海洋相關產業,也大都分佈於運輸業與漁業兩個也大都分佈於運輸業與漁業兩個領域。領域。台灣發展海洋能源的瓶頸法規面制度與規範

6、不建全制度與規範不建全在台灣所有相關的法規制定在台灣所有相關的法規制定,過去均過去均以陸域為主。以陸域為主。而近年來雖有許多與海洋相關的法規而近年來雖有許多與海洋相關的法規,但大都是為因應國際社會潮流而所制但大都是為因應國際社會潮流而所制定的海洋環境與保護之法規定的海洋環境與保護之法規。對於海洋非生物資源利用與開發管理對於海洋非生物資源利用與開發管理的國內法規則少之又少。的國內法規則少之又少。台灣發展海洋能源的瓶頸環境面是否造成蝴蝶效應的連鎖反是否造成蝴蝶效應的連鎖反應應目前的海洋無論是在潮汐或海流目前的海洋無論是在潮汐或海流都是以平衡規律的狀態在運動都是以平衡規律的狀態在運動。而未來這些海洋

7、的發電設備是否而未來這些海洋的發電設備是否可能造成海洋運動的失衡可能造成海洋運動的失衡。(如有科學家指出風力机的設置如有科學家指出風力机的設置,可可能造成該區域空氣流動的能量減能造成該區域空氣流動的能量減少少,使得當地氣侯的改變使得當地氣侯的改變)台灣發展海洋能源的瓶頸經濟面成本與風險過高，投資不易成本與風險過高，投資不易雖然世界各國在海洋能源開發研究己近百年雖然世界各國在海洋能源開發研究己近百年,但但在海洋建築物的先期建構成本還是較陸地高出在海洋建築物的先期建構成本還是較陸地高出數十倍數十倍(27倍倍=施工天數施工天數 3施工人員施工人員 3設備成本設備成本 3)同時，因為海洋環境的變化多端

8、，使得設置海同時，因為海洋環境的變化多端，使得設置海洋中的建造物的耐力度與壽命相對減少，而海洋中的建造物的耐力度與壽命相對減少，而海洋環境所有全屬於各國政府共同擁有的洋環境所有全屬於各國政府共同擁有的(領海除領海除外外) ，私人企業無法輕易作相關的海洋開發與利，私人企業無法輕易作相關的海洋開發與利用。用。台灣發展海洋能源的瓶頸技術面重視立即性獲利之科技研發，重視立即性獲利之科技研發，忽略需長期投資、短期報酬小忽略需長期投資、短期報酬小之基礎科學技術之基礎科學技術目前台灣在技術開發的投資，均是以快速目前台灣在技術開發的投資，均是以快速回收的產業為發展重點，其中包括人才的回收的產業為發展重點，其中

9、包括人才的培育也是以此方向培育也是以此方向(如電子、資訊如電子、資訊) 。但在海洋人材的培育投資相當有限，而也但在海洋人材的培育投資相當有限，而也因為該產業過於不被重視，也造成海洋人因為該產業過於不被重視，也造成海洋人材常常不務正業，都在其他領域發展。材常常不務正業，都在其他領域發展。海洋能源未來發展策略方向1.1.政策推動政策推動配套的綠色能源政策與獎勵條配套的綠色能源政策與獎勵條例例2.2.技術研發技術研發人材的培育人材的培育、設備的開發、海洋施工技術設備的開發、海洋施工技術的提升的提升3. 3. 投資利基與開發誘因投資利基與開發誘因公共建設獎勵方案與租稅減免公共建設獎勵方案與租稅減免、優惠利率銀、優惠利率銀行貸款行貸款結語結語n化石燃料日益枯竭，燃燒化石燃料也造成嚴重之環境衝化石燃料日益枯竭，燃燒化石燃料也造成嚴重之環境衝擊擊。n再生海洋能源之開發刻不容緩。海流能源、波浪能源開再生海洋能源之開發刻不容緩。海流能源、波浪能源開發除符合臺灣之地理環境外，也可提供再生能源開發多元發除符合臺灣之地理環境外，也可提供再生能源開發多元化之功能化之功能。n全球海洋能源之相關研究尚屬稀少，正待跨領域組成團隊進行研究開發。n若海洋能源之技術發展成功，可提供用電之需求，所開發和設計之水/汽渦輪機組也可創造產業經濟，提升產業競爭力。 報告結束報告結束