波浪發電技術之挑戰與 應用情境
一、波浪發電技術之挑戰 海洋能之能量密度高於風力及海洋能 能量密度(台灣) 台灣場址 太陽能 0.2kW/m2 陸域 風力 能量密度(台灣) FOOTPRINT (MW/km2) 台灣場址 太陽能 0.2kW/m2 100 陸域 風力 0.6kW/m2 (v=10 m/s) 8 水深20~50米 海洋能_波浪 10kW/m 9.4 (50kW、10m、8D) 水深<50米 海流 1.6kW/m2(v=1.45m/s) 10 水深 1000米 溫差 8296kW/(ton/s) - 水深300~500米
一、波浪發電技術之挑戰 波浪發電技術需直接進入海洋，研發進程落後其他再生能源 波長影響發電效率 陸域風電發展至離岸風電相隔數十年。 風力發電及太陽光電技術均先在陸域實施，但波浪發電機組僅能於海 上進行測試與驗證，面對未知狀況。 波浪能量密度高，機組所承受之力量相對很大，機組可靠度倍受挑戰 。 波長影響發電效率 我國海域波能集中在6.25~6.75秒，而國外高波能海域波能集中在8秒，海域波長長於我國。 以150公尺長之Pelamis為例，於國外C.F.值可達45%，但在我國海域 僅有14.8%，過大尺寸將導致C.F.下降，並不適用。
一、波浪發電技術之挑戰 滿載發電高原狹窄 波浪發電機特徵尺度僅對於某特定週期或波長產生較佳之發電效率。 發電效率在通過峰值後，隨著波浪 週期之增加而劇減。 相同波高之波浪週期愈長波能愈高 ，但發電效率急劇衰減，導致可滿 載發電之(波高,週期)組合減少。
二、應用情境 以獨立型機組開發波浪能源 與離岸風力複合開發達海域能源最大效益利用 我國東北角海域之波浪場址(龍洞、富貴角、 三貂角等)適用獨立型機組。 與離岸風力複合開發達海域能源最大效益利用 於雲彰隆起海域及澎湖海域，可與離岸風力複合開發 研發複合式共構技術與多維度擷能技術，可使footprint提昇。
二、應用情境 採用懸浮式波浪發電系統(FPA，Floating Point Absorber) 發電效率 問題 解決方案 高波能場址水深大於20米，國內無能力施工，樁基礎成本高 採懸浮式設計，降低成本 波向影響波能擷取之效率 波浪能擷取機構採用圓型浮筒設計，無方向性，不需迎波。 基樁式與懸浮式效率比較 發電效率 FPA(直徑6m)其效率 在波能集中區5~6.75 秒波浪週期均高於樁 基礎式。
二、應用情境 基樁式與懸浮式點WEC運動型態比較(T=5.75s,H=1m) 發電量 fixed floating 最佳阻尼(kg/s) 100,000 600,000 PTO振幅(m) 0.39 0.21 平均功率(kW) 9.08 15.23 平均效率(%) 19.75 33.13 旋浮式浮體位移比較 固定式浮體位移比較 浮體相對位移比較
二、應用情境 技術發展時程 2013-16年 海上測試(20kW) 2017-20年 海上效能測試與改良 商轉前期(100kW) 商轉技術設計與開發 最大發電效率34.73% 2017-20年 商轉前期(100kW) 海上測試與精進 示範併網 2011-12年 模型驗證(1 kW) 最大效率:32% 2010年 概念驗證(50W) 可行性、重要參數鑑別