再生能源發展已成為世界趨勢,其中海洋能因預測性高與成本下降,近幾年受到不少國家關注。英國的地理位置具有潮汐發電的潛力,也有業者大力投入潮汐能開發,但也引來對海洋生態破壞的擔憂。目前英國投入2.13億英鎊在海洋能源的創新與研究,期望讓潮汐發電成為更經濟、永續、生態友善的能源。
蘇格蘭北部的彭特蘭灣因地理優勢,近年吸引許多公司大力投資海洋能研究與開發。照片來源:Marek_Grzywa/Wikimedia Commons, Panoramio(CC BY 3.0 DEED)
為了脫離化石燃料,海洋能被視為重要的前瞻能源,海流、波浪、溫差、潮汐都可成為發電來源。因看好潮汐能的發展潛力,投入大規模開發的國家和企業也不在少數。
潮起潮落 可預測性成穩定發電來源
潮汐能的優勢有哪些呢?潮汐能屬於再生能源,相較於傳統火力發電不會產生大量的碳排和污染;比起風能、太陽能的發電量會隨天氣變化有所起伏,潮汐能利用海洋規律的潮汐來發電,具有更高的穩定性和可預測性。
潮汐能使用的設備壽命約為風機、光電板的四倍,甚至比起核電廠來得長久許多,例如:最古老的潮汐能發電站,是1966年落成的朗斯潮汐發電站(Rance tidal power plant),目前仍持續運轉、為法國供應電力。
朗斯潮汐發電站目前仍持續運轉中、為法國供應電力。照片來源:Dani 7C3/Wikipedia(CC BY 2.5)
除此之外,成本下降也是潮汐能在近年關注度提高的原因之一,根據英國「離岸再生能源整合開發中心」(ORE Catapult)於2022年發表的報告指出,潮汐能的能源均化成本自2016年至2022年下降了40%,已經來到商業化發展的關鍵時刻。
根據歐盟估計,全球潮汐能的發電潛力為每年150~800TWh(太瓦時,Terawatt hours),在有效的管理和經濟條件下,估計2050年海洋能(潮汐能與波浪能)可以提供歐盟10%的總用電量。
「潮汐能界的沙烏地阿拉伯」
作為海島國家的英國,亦看見了潮汐能的潛力,英國因地理位置擁有潮汐發電的優勢及潛力,位於蘇格蘭北部的彭特蘭灣甚至有「潮汐能界的沙烏地阿拉伯」之稱,近年來許多公司在此大力投資海洋能的研究與開發。
海洋能開發公司SIMEC Atlantis Energy(SAE)的梅根潮汐發電計畫「MeyGen」即是在蘇格蘭東北進行,第一階段6MW的裝置容量在2018年併入電網發電,接下來第二階段的28MW、第三階段22MW預計在2027、2028年開始併網發電。SAE官網表示,其所申請核准的範圍內,共有近400MW的裝置容量,若完成全部開發,將超越韓國的始華湖潮汐電廠,成為世界最大的潮汐能發電廠。
韓國的始華湖潮汐電廠。照片來源:핑크로즈/Wikipedia(CC BY 2.0 kr)
抗腐蝕、龐大設備的生態挑戰
潮汐能發展亦遇到許多挑戰,其中最大的擔憂是部分潮汐能裝置十分龐大,將會衝擊海洋生態,尤其是倚靠聲音辨認的海洋哺乳動物,可能會因無法感知到發電設備而撞傷或被電纜纏繞。
另外,潮汐發電廠長期放置在海洋中容易磨損與腐蝕,需要較高的技術門檻與高成本以維持營運,並非所有國家都負擔得起高維護成本,或者有相關的技術人員。加上潮汐能的設置也需要有特殊的地理條件,種種原因皆是潮汐能至今仍難以在全球普及的原因。
潮汐能發電雖然深具潛力,卻也存在許多問題。目前英國已投入2.13億英鎊(約新台幣84.7億元)在海洋能源的創新與研究,用以克服海洋能發電在地理、生態、成本上的挑戰;2022年美國則投入3500萬美金(約新台幣10.9億元)在「推動潮汐能與河流能源系統」的發展,即使阻礙仍多,依舊不影響各國推動海洋能的努力和決心。
參考資料
Power Technology(2018年10月26日),Tidal energy advantages and disadvantages: key points to consider
European Commission, Tidal flows generate huge potential for clean electricity | Research and Innovation
Smithsonian Magazine(2013年7月9日),Is Scotland the “Saudi Arabia” of Tidal Power?
Earth.Org, The Pros and Cons of Wave Energy
CNBC(2022年10月19日),U.S. to provide millions in funding for tidal energy and river current systems
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