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海流能是一種利用海洋的海流(洋流),即海水流動的動能來產生電力。由于海流能規律性強、能量可預測、不同期間的發電量較穩定,加上不占用陸地面積、不影響景觀,對海洋生態影響有限,雖然目前沒有商業化應用的案例,海流能仍是未來深具發展潛力的一個可再生能源來源。
海流能原理
太陽的能量為海流產生的主要驅動力,太陽的能量在地球上各水域,不均勻的分布形成溫差,由于海水密度的差異而導致海水流動。隨着深度的增加,海水流速降低,甚至下層海水與表層海水流動方向相反。另外,風、地形、潮汐、陸地河水的流入、鹽度的區域差異,以及由於地球自轉引起的科里奧利力等其他因素也會影響海流。
海流可以攜帶大量的能量,藉由測深學,可以測得流速增強海流的地點,主要出現在島嶼和大陸之間的海峽,或是海岬周圍淺水區中的水下地形。增強流速對于海流能的主要作用,在於提供顯著的動能以供發電。
海流的動能可以使用發電機截取能量,其運作的原理類似風能對風力發電機。可以利用具備增強的流速的地點,部署發電機以截取洋流的能量[1]。
發展歷程
在第一次石油危機之後,在1970年代中期,海流作為能源來源的可能性開始受到關注。1980年代,有許多評估海流能發電的小型研究計劃。主要研究國家為英國、加拿大和日本。1994至1995年間,EU-JOULE CENEX計劃標出歐洲超過100個潛力地點,各地點其面積介於2至200平方公里,其中許多地點的功率密度超過10 MW/km2。英國政府和歐盟均致力於推出因應措施,以面對全球暖化相關的國際公約。海流能發電有潛力可以提供大量的可再生能源電力,針對前述超過100個潛力地點的潛能預估,年發電量為50 TWh。如果可以有效開發,將成為21世紀清潔能源的重來來源之一,並發展出新興產業。
現今相關的應用可以參照:潮汐能發電站列表。參考潮汐能的主要原因為,潮汐能對海流能相關程度高,許多海流能的潛在地點亦具有豐富潮汐能[2]。
日本IHI公司(舊稱:石川島播磨重工業)在2017年完成了100kW等級的「かいりゅう」測試機組,與新能源產業技術綜合開發機構(NEDO)合作在鹿兒島縣的口之島進行實證研究。
視頻
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參考文獻
- ↑ 【海洋電力開發(6)】#微博公開課[超話]##科技V生活# 海流能是指海水流動的動能,主要是指海底水道和,新浪微博
- ↑ 潮汐能發電的發展狀況與前景,行知部落,2020-5-27