綠能源

台灣能源

海洋擁有地球上最豐富的資源，遠超過陸地上同類資源的蘊藏量。隨著科技的發展，陸續發現了蘊藏在海洋中的寶藏，因此開發海洋產業成為目前許多國家努力的目 標。臺灣四面環海，海岸線綿延達一千五百多公里，東臨世界最大洋區，又位處西太平洋海上交通的樞紐，最適宜利用四周的海洋資源奠定繁榮富足的基石。
地球表面海水的水位，會隨地球自轉運動及月球繞地公轉間的引力作用而產生高低變化，這種海水高低起伏的現象就稱為潮汐。潮汐能源的擷取對象，主要是高潮與 低潮的潮差產生的位能，以及因潮流流動產生的動能。位能與潮汐振幅有關，動能則與潮流流速相關。在潮汐水位落差變化中，把海水動、位能間的變化轉換成電能 的發電方式就是潮汐發電。
潮汐發電是海洋發電的一種形式，利用潮汐水流的移動、海面的升降，從中取得能量；雖然潮汐發電尚未被廣泛的使用，但潮汐發電對於未來能源的供應有著很好的潛力。因其比風能和太陽能都更加容易被預測到，像是歐洲運用潮汐來推動磨坊已有很久的歷史，事前人用來代替人力的一種智慧。
優點： 
1、潮汐能是一種清潔、不污染環境、不影響生態平衡的可再生能源。
2、它是一種相對穩定的可靠能源，很少受氣候、水文等自然因素的影響， 全年總發電量穩定，不 存在豐、枯水年和豐、枯水期影響。 
3、潮汐電站不需淹沒大量農田構成水庫，因此，不存在人口遷移、淹沒農
田等複雜問題。
4、潮汐電站不需築高水壩，即使發生戰爭或地震等自然災害，水壩受到破
壞，也不至於對下游城 市、農田、人民生命財產等造成嚴重災害。 

潮汐能有三種生成方法：
1.潮汐流發電機
潮汐流發電機（TSGs）利用了流水的動能驅 動渦輪機，一種類似於風力渦 輪機利用流動空氣的發電方式。和潮汐堰壩相比，由於其低成本和低生態影 響，這個方法受到越來越多的歡迎。
2.潮汐堰壩
潮汐堰利用了勢能在高低潮時的高度不同。堰壩本質上是橫跨潮汐河口全寬 的水壩， 且受限於高昂的民用基礎建設成本、全球短缺的可行地點以及環 境問題。
3. 動態潮汐能
動態潮汐能開發了潮汐流在勢能和動能間的交互作用。該理論認為：從海岸 一直延伸入大海建造（如：30-50公里長）大壩，無封閉區域。大壩的存在 及規模引入 了潮汐的相位差異，和當地的潮汐波長相 比，大壩的大小不容 忽視。這導致整個大壩的液壓壓頭差異。 大壩的水輪機被用來轉換大量電 能（每個大壩6000-15000兆瓦）。 淺海沿海海域具有與海岸平行振蕩的強 大的潮汐波，如在英國、中國和韓國，因而大壩兩側水位會產生明顯差異（至 少2-3米）。

發電原理

因為太陽、月亮作用於地球的萬有引力與地球自轉運動使得海洋水位形成高低變化，這種高低變化，稱之為潮汐。潮汐發電就是利用漲潮與退潮來發電，與水力發電原理類似。當漲潮時海水自外流入，推動水輪機產生動力發電，退潮時海水退回大海，再一次推動水輪機發電。
潮汐發電與普通水利發電原理類似。在漲潮時將海水儲存在水庫內，以勢能的形式保存；在落潮時放出海水，利用高、低潮位之間的落差，推動水輪機旋轉， 帶動發電機發電。差別在於海水與河水不同，蓄積的海水落差不大，但流量較大，並且呈間歇性，從而潮汐發電的水輪機結構要適合低水頭、大流量的特點。潮水的 流動與河水的流動不同，它是不斷變換方向的。潮汐發電有以下三種形式：
（1）單池單向發電：先在海灣築堤設閘，漲潮時開閘引水入庫，落潮時便 放水驅動水輪機組發電。這種類型的電站只能在落潮時發電，一天兩次，每 次最 多5小時。
（2）單池雙向發電：為在漲潮進水和落潮出水時都能發電，盡量做到在漲 潮和落潮時都能發電，人們便使用了巧妙的迴路設施或設置雙向水輪機組， 以提 高潮汐的利用率。
（3）雙池雙向發電：配置高低兩個不同的水庫來進行雙向發電。
然而，前兩種類型都不能在平潮（沒有水位差）或停潮時水庫中水放完的情 況下發出電壓比較平穩的電力。第三種方式不僅在漲落潮全過程中都可連續 不斷發 電，還能使電力輸出比較平穩。它特別適用於那些孤立海島，使海 島可隨時不間斷地得到平穩的電力供應。它有上下兩個蓄潮水庫，並配有小 型抽水蓄能電站。但有 一定的電力損失。

台灣潮汐發展

台灣沿海之潮汐，最大潮差位於金門、馬祖外島，可高達5公尺的潮差，而其他地區都在5公尺以下，甚至低於2公尺。且台灣附近海岸大都為沙岸，並不適合發站潮汐的地形。所以金門和馬祖兩個離島來說，對於潮差方面有不錯的條件，故台灣地區的潮差發電發站方向可以以金門、馬祖兩離島為先導廠址，期可供開發之潛力約有一萬千瓦以上。

 潮差發電若以目前低水頭水輪機應用技術而言，基本上只 要有一米的潮差及可供圍築潮池的地形即可開發。 •台灣沿海之潮汐，最大潮差發生在金門、馬祖外島，約可 達5公尺潮差，與經濟性理想潮差6～8公尺仍有差距。 •對於金門及馬祖兩個離島來說，因該兩離島之發電成本較 昂貴，發展潮差發電應具較佳之經濟誘因。 •故台灣的潮差發電發展方向應以金門、馬祖兩離島為先導 廠址。

Q：台灣四面環海，是不是有潮汐發電的潛能呢?

▲條件受限：台灣東部海岸面臨太平洋，潮差較小；西部海岸緊臨台灣海峽，但受地形的局限(多為沙岸)，僅苗栗後龍至台中濱海地區有最大5.6公尺、平均4公尺的潮差，因此台灣發展潮汐發電的條件受限。

▲雖然台灣每年都有颱風，但是因颱風所製造的大浪，與潮汐間的落差其實相關不大，畢竟水輪機需要一年四季都能夠有足夠的潮汐差才能穩定運轉。

▲目前不具經濟效益：海水腐蝕、機組保養等需投入大量成本，與台灣潮汐落差產出的電能不成正比，待未來技術與成本能突破。

潮汐發電 潮汐主要因地球、月球及太陽間的萬有引力 作用而產生，海水一天漲潮退潮兩次，而 潮汐發電就是利用這項特性發電，當海水 漲潮或退潮時會使水平面提高與降低，將 發電機置於兩高低水位差中間，發電機會 因兩側水位不同所造成的水流流動而轉動 發電，目前全世界只有少數潮汐發電廠在 運轉，其中以中國、蘇聯、法國及加拿大 有最大發電量

潮汐能簡介 因月球引力的變化引起潮汐現象，導致海水 面週期性地升降，因海水漲落及潮水流動 所產生的能量成為潮汐能。潮汐能是以位 能形態出現的海洋能，是指海水潮漲和潮 落形成的水的位能與動能。

潮汐能的利用方式主要是發電。潮汐發電是 利用海灣、河口等有利地形，建築水堤， 形成水庫，以便於大量蓄積海水，並在壩 中或壩旁建造水利發電廠房，通過水輪發 電機組進行發電。只有出現大潮，能量集 中時，並且在地理條件適於建造潮汐電站 的地方，從潮汐中提取能量才有可能。雖 然這樣的場所並不是到處都有，但世界各 國都已選定了相當數量的適宜開發潮汐電 站的站址。

潮汐發電的形式  潮汐發電 是種水力發電的形式，利用潮汐水流的移動，或 是潮汐海面的升降，自其中取得能量。雖然尚未被廣泛使 用，潮汐發電對於未來的電力供應有很好的潛力。此外它 比風能、太陽能都更容易預測，在歐洲利用潮汐推動磨坊 已經有上千年的歷史，主要用於研磨穀物。  潮汐發電主要有兩種形式 1.潮流式系統: 這是利用海水流動的動能，推動渦輪發電機， 與風推動風車的方式類似。這是目前比較常用的方式，因 為成本比較低廉，而且對生態環境的影響比較小。 2.堰壩式系統: 這是利用海水潮汐高低差的位能。這種系統由 於需要建造堰壩等的相應土木工程，所以成本較高。還有 對環境影響的問題，這種系統在世界上可以看到的很少。

 潮汐是一種世界性的海平面週期性 變 化的現象，受月亮和太陽這兩個萬有引力 源的作用，海平面每晝夜有兩次漲落可以 轉變成電能，給人帶來光明和動力。 • 潮汐是人類最早利用的海洋能源，北 大西洋沿岸居民早就利用潮汐來推動磨坊 轉輪，今日更利用乾、滿潮的潮差從事發 電

潮汐發電是一項潛力巨大的事業， 經過多年來的實踐，在工作原理和總體 構造上基本成型，可以進入大規模開發 利用階段。 • 潮汐差發電若以目前低水頭水輪機 應用技術而言，基本上只要有一米的潮 差及可供圍築潮池的地形即可應用發展 汐發電的前景是廣闊的。

世界上適合建設潮汐電站的20幾處 地方，都在研究、設計建設潮汐電站。 其中包括：美國阿拉斯加州的庫克灣、 加拿大芬地灣、英國塞文河口、阿根廷 聖約瑟灣、韓國仁川灣等等地方。 • 隨著技術進步，潮汐發電成本的不 斷降低，未來將不斷會有大型現代潮汐 電站建成使用。

1.地點限制大 2.由於地球每日自轉一周，所以普遍 每日有滿潮、乾潮各兩次。 3.潮汐發電目前還存在著成本較高、 技術複雜的缺陷，同時還有庫區淤 積、 設備腐蝕等問題，導致目前無 法與核能發電互相競爭。