波浪發電技術之挑戰與 應用情境.

Presentation on theme: "波浪發電技術之挑戰與 應用情境."— Presentation transcript:

1 波浪發電技術之挑戰與 應用情境

2 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

3 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。

4 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。

5 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。

6 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。

7 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

8 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% 年 商轉前期(100kW) 海上測試與精進 示範併網 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