乘浪而上，為什麼海浪發電會是能源下個解答（上）

2016 年 04 月 20 日

技術Ｘ解析

文／劉百清

畢業於台師大物理系，之後任教職 30 年。對於海浪發電的研究長達 26 年，目前已經往前推進到第十六代的發明創作，曾獲得國家發明創作獎銀牌獎…等創新、發明獎項。

前年（2014 年），民進黨前主席林義雄為抗議政府執意興建核四，在 4/22 展開了無限期的絕食行動，甚至預立遺囑以示決心，直到政府有善意回應為止，為當時的國內政壇投下了一顆超級震撼彈。到最後，馬政府迫於強大的內、外壓力，宣布將已投入將近三千億興建費用的核四廠停工、封存，並擇期召開一次盛大的全國能源會議，希望集思廣益，解決核四廠封存之後所留下的電力缺口。

能源－－本世紀中最重大的課題之一

進入二十一世紀，影響全世界最重大的課題之一就是「能源問題」，根據專家的預估，全世界的石油蘊藏將會在未來的四、五十年內全部開採殆盡，積極開發新能源和尋找各種可能的替代能源，便成了全世界各國政府最重要的課題之一，而「海浪能」則是科學家所公認，能量密度僅次於「核融合能」的優良再生能源，成為各先進國家紛紛投下巨資，大力推動研發的主要項目之一。大家都希望能夠搶先一步，在這個市場非常龐大的新興領域中獨佔鰲頭，研發出最佳的海浪發電「旗艦」機種。

其中，台灣四面環海，擁有極其豐富的海浪能資源（特別是東北部海岸），依照台電的觀測數據來看，大約有八座核四機組（八百萬千瓦）以上的潛能，對能源供應 99% 以上依賴進口的台灣而言是一個絕佳的準自產能源。另外，根據 2014 年經濟部白皮書的看法，也認為在各式海洋能源中以波能轉換裝置W.E.C（Wave Energy Converter）最具有商轉的潛力。

龐大的商機

工研院綠能所的前所長曾表示：「20 世紀石油經濟的榮景，21 世紀將會轉移到能夠提供再生能源 solution 的公司或團隊！」，以中東的杜拜為例，過去由於大量開採石油，已經成為世界上最富庶的城市之一，不過，一旦石油蘊藏逐漸枯竭，若不改弦易轍的話，可能就再也無法維持目前這樣光鮮亮麗的榮景了。

而海浪發電市場最迷人的地方是「全世界機會均等」，換言之，誰能夠率先研發出可以商轉的海浪發電「旗艦」機種，並且作好各式專利的佈局，誰就有機會獨占全世界的海浪發電市場，這就是為什麼全球各國都是砸大錢不手軟、拼老命作研發的最主要原因－－因為商機實在太驚人，一旦研發成功，其有形市場的價值絕對是一個非常可怕的天文數字－－估計大約在新台幣 100 兆元左右。

海浪發電的應用領域

海浪發電的研發費用花費不小，但是，相對地其應用層面則較其他的再生能源如風力、太陽能……更為寬廣，其他的再生能源最主要的用途就是發電，因此所能衍生的其他方面的經濟利益寥寥可數，但是某些類型的海浪發電設計卻能作多功能的利用，產生更多的附加價值。儘管現在沒有實體案例，但舉例來說，海浪發電如果採防波堤式的設計，除了可以取代傳統防波堤之外，也擁有發電、海產養殖、觀光…等多種應用發展，就如同水庫一樣可以和觀光、防洪、給水結合。其他應用發展還有像是：

防波／海洋工程。
電力產業／氫能產業／燃料電池。
海產養殖／填海造地：二者擇一。
其他：
1. 防走私、反登陸
2. 改善海岸景觀
3. 觀光

防波

防波堤式的海浪發電發明，建成之後其實就是一個大型的鋼筋混凝土構造，由於要讓海浪自由進出，因此內部有相當大的比例是設計成「中空」的，也相對較傳統防波堤節省了很多的材料和成本，並且可完全取代傳統防波堤，擔負起「保護海岸線」的重責大任。

發電

海浪發電最主要的用途當然還是在「發電」方面，發明家的工作就是盡可能將巨大的海浪能萃取出來，轉換成取之不盡的電能和源源不絕的現金流量，經由初步的估算中可發現，如果電廠壽命 20 年，單單台灣一地，其經濟價值就高達 1 兆餘元，足以發展成另一個「兆元產業」。

填海造地

防波堤式的海浪發電發明建成之後，其後方是一大片平靜無波的海域，若是該發電廠是位於都市附近的海邊，此平靜無波的海域可以考慮作為填海造地之用，為地狹人稠的都市外圍創造出一塊價值不菲的新生地。

海產養殖

防波堤式的海浪發電發明除了可用於填海造地之外，遇到水質乾淨清澈的海域（例如屏東、澎湖、小琉球等），還可作為海產箱網養殖之用，養殖一些高價海水魚，一方面可增加漁民巨額的收入，另一方面還可避免沿海地帶「因超抽地下水造成地層下陷」日益惡化的現象，一舉兩得。

防走私、反登陸

防波堤式的海浪發電發明建成之後，將在淺海碎波帶附近連成一長條狀的人造結構物，成為一種新式的「海上長城」，對各式船隻具有一定的阻絕效果，可考慮作為防走私、反登陸之用，對內政、國防用途作出卓越的貢獻。

改善海岸景觀

一般沿海地區為了防止擁有巨大能量的海浪之侵蝕、破壞，保護海邊居民的生命財產，經常要在海岸線上堆置消波塊或興建「岸基型」的堤防，不但原來美麗的海岸景觀不見了，取而代之的是其醜無比的消波塊，還妨礙了民眾的「親水權」。而防波堤式的海浪發電發明建成之後，海岸線從此不用再堆置消波塊，將可有效改善目前雜亂、醜陋的海岸景觀。