全球海洋温差分布情形.ppt

台灣西岸為台灣海峽，而東岸則屬於太平洋，因為地理環境之不同，故海流狀況也不相同。總體而言，臺灣鄰近海域的海流主要是以西岸的臺灣海峽海流及東岸的黑潮洋流所組成。以接近表層（水下20公尺）的海流為例，平均的流向主要是以東北流為主，流速也都超過50 cm/s，但是有相當明顯的季節性與空間的變化，尤其是西岸台灣海峽內的海流（除了澎湖水道以外），不過位於東岸的黑潮洋流其季節性變化則相對較低且流速較強，洋流經過的海底水深也甚深，為較適合進行海流發電的場址。 6-4　海流能 台灣海流狀況 6-4　海流能 台灣鄰近海域表層海流（水下20公尺）之年平均變化 6-4　海流能 黑潮 黑潮源於北赤道海流，沿菲東岸北流至台灣東部； 黑潮於台灣東岸流幅寬約100餘公里，最大流速約1 m/s。 黑潮影響深度淺於1000公尺。 黑潮北流至宜蘭外海，受海脊阻擋，分二支，一支東轉沿琉球島弧北流，一支直接越過海脊沿台灣東岸北流。 黑潮主軸有季節性變化，冬天近台灣，夏天離台灣較遠。 黑潮向北輸送量約20－30×106 m3/s。 主軸沿台灣東岸終年向北流，其支流有時也會繞過台灣南端北上台灣西岸，黑潮流速流量，分佈的寬度及深度會有季節性變化。 6-4　海流能 黑潮 因此，黑潮以流速强、流幅窄和厚度大而著稱。根據1998年4月下旬與1999年6月下旬於蘇澳、綠島與蘭嶼三個探測海域之斷面，蘇澳以東的黑潮平均有3.3 GW及1.35 GW的總蘊藏能量為最高；其次是綠島海域的南北兩斷面共1.1 GW及0.44 GW；最少的是蘭嶼附近海域（南斷面、南斷面及西斷面），總蘊藏能量為0.87 GW及0.23 GW。由此可知黑潮之能量蘊藏情形。 6-5　波浪能 波浪能 波浪能源自於風在海洋上的移動，當風在海面上吹刮時，風的能量將轉移到海洋內，因而海洋的自由表面 (free surface) 提供了風能源的自然儲能場。波浪能分佈主要介於南北半球緯度約300及600之間，由盛行西風所引起。 6-5　波浪能 波浪能發電 波浪發電係利用波浪上下振動特性，藉由穩定運動機制將深海中的波浪動能轉為機械能，而後再轉換成電能。 波浪中所含的能量正比於波高或振福 (amplitude) 的平方及運動週期(period)，一般而言，長週期 (~7-10 s) 及大振福 (~2 m) 波浪的平均能量通量 (energy flux) 會超過 40-50 kW / m (波寬)。每單位波寬與波浪能與波高及週期的關係可表示為： 6-5　波浪能 波浪能發電設備 波浪能發電設備可依其所在的位置分成三類： 海岸線發電設備 近海岸發電設備 離岸發電設備。 6-5　波浪能 海岸線發電設備 海岸線發電設備係將波浪能發電設備架設於或嵌入海岸線上，其優點是較易裝置及維護；另外，海岸線發電裝置的海岸線設備不需要架設深水系或水下的電纜。然而，由於設備架設於海岸線，其缺點是得到的波浪能較少。 6-5　波浪能 近海岸發電設備 近海岸發電設備則是將發電設備放置於海水深約 15 米，最深不超過 20 米的海上。目前較出名的近海岸發電設備為英國 Wavegen 有限公司所開發的 OSPREY （Ocean Swell Powered Renewable EnergY）機種。 6-5　波浪能 離岸發電設備 離岸發電設備適用於當海水深度大於40米的海上，近年來設計重點在於以陣列方式部署、小型化、標準化且能產生高的電源輸出的設備。例如英國海蛇號（Pelamis）波浪發電裝置 。 6-5　波浪能 波浪能開發之優點 在最耗能的冬季，可以利用的波浪能量最大，不像風能或太陽能易受天候因素影響。 海浪資源除季節性及漲退潮因素外均不會中斷，是取之不盡的能源。 波浪發電設備消耗了波浪能量，波浪發電機組的設置，類似形成防波堤，可減少建構與保養防波堤的成本。 波浪發電機組後方海域將成為平靜的海域，可以進行海洋休閒活動。 可以在此海域進行養殖，除為當地漁民帶來財富外，也可避免因為在陸上養殖、抽取地下水，而造成地盤下陷。 具有軍事、國防與海防等正面效果。 6-5　波浪能 波浪能開發之缺點 由於波浪在波高、相位及方向上十分不規則，因此其不容易獲得設備的最大效率。 若天候極端不佳，例如颱風 (typhoon) 及颶風 (hurricane) 來臨時，波浪能設備的負載有可能是平均負載的 100 倍，因而造成設備的嚴重損失。 * 綠色科技概論- 海洋能利用技術及發展 主講人：高銘政 副教授 廣泛而言，海洋能包含了： 太陽光直接海洋所造成之海洋溫差； 太陽、地球與月球三者萬有引力相互作用所造成的潮汐； 太陽光照射海洋表面所造成之溫差，並配合地球自轉所造成之海流； 太陽能所引起之風能，進而牽引海洋表面之波浪。 因此，海洋溫差、潮汐能、海流能及波浪能