遇見科學

日本政府日前將福島核災事件嚴重等級從五級上修至與蘇俄車諾比核災事件同等的七級，引發世界各國高度關注，而眼看日本核能危機一波接一波、不知何時才能收拾殘局，也讓國際重新思考我們該如何發展更安全的潔淨能源。

有鑑於此，國科會研議利用台灣東部流經的黑潮來發展洋流發電，計畫在台東外海的綠島設立黑潮發電的先導性電廠，藉此將「海流變電流」，讓能源運用更環保。

看似一望無際的遼闊海洋也能搖身成為海底發電廠嗎？其實「洋流發電」這個名詞在國外並不陌生，不少先進國家如英國、法國、加拿大對於這方面的研究與推動都早已行之有年，像英國之前就將洋流發電加入商業發電行列，讓普羅大眾日常生活的必備電力也能從大自然資源中取得。

對此，高雄海洋科技大學海洋環境工程系暨研究所系主任張國棟表示，其實「洋流發電」與「潮汐發電」都屬於「海流發電」的範疇，前者是在海底架設發電機組，利用黑潮、墨西哥灣流等洋流的強大水流帶動車葉來推動渦輪發電、產生電能；而後者則是利用潮起潮落的潮差來進行發電，像是中國大陸杭州知名的「天下第一潮錢塘江」，就被大陸官方視為可用來發展潮汐發電的潛力區域。

在科學家眼中，環繞大陸版塊四周的海洋就如同是一座天然資源豐富的寶藏庫，以流動不息的「洋流」為例，若能妥善開發與運用，將可產生多達4千5百億瓦的發電量，發電效率遠比風力發電來得好，加上發電過程不會產生二氧化碳，亦比火力發電來得環保許多。

張國棟解釋，洋流發電裝置可分水平與垂直兩種。從科學原理來看，洋流風電與風力發電其實有異曲同工的相似之處。不同點在於洋流發電是靠「水」來推動，也就是「水流」；而風力發電的關鍵則是仰賴「空氣」，也就是靠「氣流」來推動，但由於海水的密度是空氣密度的832倍，當密度愈高，所產生的動能也就愈大，換言之，洋流發電效率會比風力發電更勝一籌。

然而，儘管洋流發電看似潛力無窮、取之不竭，卻不是每個地區都適合打造海底發電廠，而是得考量其流速與流量。張國棟表示，當洋流的流速達到每秒2.5公尺以上、每小時時速達9公里以上時才比較具有發展電力的經濟價值。以美國佛羅里達東南方外海的墨西哥灣流為例，因為流速快，而讓科學家看好其發電潛力而投入洋流發電的相關研究。

不只美國，台灣東方每年也都會有一股稱之為「黑潮」的強大洋流從赤道北方往西流動，當黑潮流經亞洲時，會從菲律賓轉向台灣，流經台灣東部後再繼續往日本邁進。

張國棟指出，雖然黑潮流經的國家不少，但台灣因地理位置使然而使得綠島與黑潮最為靠近，與日本離黑潮有一百公里以上的距離相比，綠島離黑潮的最近距離只有三公里，無論是洋流穩定度還是流速，都讓綠島的洋流發電潛力比鄰近國家來得有利，這也是為什麼政府單位想以綠島為發展海域的原因之一。