上、中篇介紹完海浪發電發展與目前各國研發概況之後，最後來討論，為什麼一個看似簡單的海浪發電，困擾了全世界這麼多的科學家和發明家二百多年之久，到現在還沒有人能夠輕鬆駕馭它？

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。

海浪發電的主要難題和關鍵竅門

• 主要難題

大家一定很奇怪，為什麼一個看似簡單的海浪發電，會困擾全世界這麼多的科學家和發明家二百多年之久，到現在還沒有人能夠輕鬆駕馭它，讓它真正地商轉，發出源源不絕的乾淨電力，來為全世界的人類服務？任何海浪發電的研發一定會碰到以下幾個不易解決的主要難題：

1. 金屬材料，不耐海水、浪潮的侵蝕破壞，極易生鏽腐爛。
2. 浮動的結構設計不易固定，電力傳輸困難。
3. 能量轉換效率差，維修昂貴。
4. 功能少、發電成本高，缺乏經濟價值。

• 關鍵竅門

除此之外，它還有一些「眉眉角角」，需要每一位海浪發電發明家好好去思考、解決的，否則，即使你把一個嶄新的海浪發電構想發明出來了，一樣是在作「虛功」，你的機械效率依然是偏低的，當然也是依然沒有商業化運轉的價值。以下筆者將根據自己二十多年的研究經驗，不藏私地把它歸納出一些相當有用的「關鍵竅門」，提供給對海浪發電有興趣的發明家作參考（或可免除許多不必要的「爬山涉水」之苦）。

1. 海浪能量一定要加以濃縮：設計的關鍵，公式 P=F.v（功率=作用力 × 移動速度）「效率決定一切」。
2. 要適度加以變速：法拉第定律→半直驅式。
3. 簡單才是王道：成本、效率、維修…，其他海洋能也一樣。
4. 縱深要與有義波（示性波）相配合：「串級式設計」可解決。
5. 要有周全的防護措施：颱風、極端天氣→上、下死點觀念。
6. 若採用浮動式：注意相對運動、錨錠問題。
7. 面吸收優於點吸收：能量流觀念；失敗案例→Pelamis。
8. 「規格化」、「模組化」的設計概念。
9. 將海浪能與潮流能、離岸風力…互相結合，以分攤巨額的建置成本。

由於海浪發電的研發有這麼多的主要難題需要去克服，也有這麼多的「關鍵竅門」需要去拿捏、思考，因此，目前全世界的海浪發電廠全都是示範性質的，尚無一座真正商業化運轉的海浪發電廠誕生，而一般人一提到再生能源，大多指的都是「風力」與「太陽能」。

但其實，這兩種能源都是屬於「稀薄的」（diluted）能源，共同的缺點是單位面積的能量密度較低，售價昂貴、回收慢，通常要利用「政策補貼」方式來推動。而真正的未來明星產業－－海浪發電，我們卻讓「它」在陰暗的角落裡躺了 215 年，至今猶沉睡未醒，嗚呼哀哉。

是一個「非常簡單」，也「非常困難」的科技領域

其實，站在物理學的觀點看來，海浪發電只不過是一種機械能（動能、位能）的傳遞和轉換而已，絕對不會像核能發電那麼複雜和高風險，然而，經過科學家持續地努力，核能發電早已經商業化運轉，發出源源不絕的電力為人類服務了；而海浪發電則是歷經了 200 多年不斷地研究，至今猶未能商業化運轉？！

雖然隨便一件實海況實驗的 prototype 造價動輒好幾千萬元，有些大尺寸的實海況模型樣機甚至高達數億元，不過，正由於全世界尚未有真正商業化運轉的海浪發電廠，「海浪發電」便成了台灣極少數可以迎頭趕上先進國家，甚至獨占鰲頭的未來明星產業。

但是，目前台灣國內除了工研院之外，只有少數個人和公司在投入海浪發電這個領域，而且都是埋頭研發、各自為政，然而，真正要推動這個潛力巨大的新興產業，啟動資金顯然不在少數，非區區數百萬元或數千萬元可以竟其功，如果大家依然持續目前這種「一盤散沙」、「單打獨鬥」的局面，不願意團結起來，結合成一些相關領域的大、小聯盟，並且導入政府的有用資源，以成就一個商機龐大的新興事業的話，那麼，想要跟資金雄厚的外國公司作研發上的競爭，幾乎毫無機會。

世界各國的因應和獎勵措施

1. 去年年底在法國巴黎舉辦了一個「巴黎氣候高峰會」，全球一百九十五個國家的談判代表在會上通過了「巴黎氣候協定」，其目標是將全球平均氣溫升高幅度控制在攝氏兩度以內，國際能源總署甚至估計，若要達成這個目標，全球各國從現在到 2030 年共需投資 16.5 兆美元（約新台幣 540 兆元），發展再生能源和節能技術，各國政府必須鼓勵以潔淨能源發電。
2. 其實，美國在「巴黎氣候高峰會」之前，早已嗅出了這個不尋常的潮流和商機，舉辦一個專門針對「海浪發電」的大獎賽－－海浪能源獎（Wave Energy Prize ），第一名獎金高達美金一百萬元，希望藉由高額獎金的激勵，能夠儘快的找到海浪發電的旗艦機種，進軍全球高達美金數兆元的海浪發電市場。另外，美國微軟創辦人比爾蓋茲（Bill Gates）也在去年 11 月 30 日，宣布了兩項以乾淨能源：一是與二十多個科技產業領袖（包括阿里巴巴的馬雲）共組「突破能源聯盟」（Breakthrough Energy Coalition）投資基金， 二是推動各國政府加速乾淨能源研發的「創新使命」（Mission Innovation）活動。
3. 另外，比上述這些信息更早、獎金更高的大獎賽，就是之前蘇格蘭政府所舉辦的蘭十字獎—－The Satire Prize，只要合乎他們所設定的門檻，獎金高達一千萬英鎊，以鼓勵全世界的海浪發電業者，讓他們能夠積極研發，迅速地邁向商業化運轉的階段。其活動宗旨內容節錄如下：

The Satire Prize will be awarded to the team that can demonstrate in Scottish waters, a commercially viable wave or tidal energy technology that achieves a minimum electrical output of 100 Gwh over a continuous two-year period using only the power of the sea, and just to be the best over our technology after consideration of cost, environmental, sustainability and safety.

而號稱「四面環海」的台灣則永遠都是在狀況之外，不但政府公部門不積極，連一些天使、創投之類的私領域單位，只要聽到「海浪發電」的投資計畫，幾乎多是拼命地搖頭，敬鬼神而遠之，任由他們「自生自滅」，即使榮獲了一堆大獎，也根本不會想要投資他們，對一些擁有極佳技術卻缺乏資金的微小企業影響非常巨大，甚至，會形成致命的「骨牌效應」，嚴重影響台灣海洋能產業的研究發展。

台灣可以怎麼做？

雖台灣已經在去年（2015）年初舉辦過一次「全國能源會議」，筆者也曾在會議中提出幾個建議，希望政府各有關單位作參考，目前看來似乎成效有限。今年五月，民進黨即將上台完全執政，他們口口聲聲要發展「再生能源」，但是單靠風力、太陽能這兩種傳統的再生能源，想要彌補核四封存之後所留下的電力缺口，談何容易？

另外，民進黨主張核一、核二、核三廠如期除役的政策立場不變，民進黨和黨團已將《非核家園推動法》列為這屆立院第一會期的重大優先法案，至於台電超額盈餘 3 百餘億元應如何處理，目前政院態度有意直接回饋民眾，蔡英文競選辦公室政策召集人、新政府準閣揆林全曾於內部討論能源政策問題時提出看法，他指出，台電超額盈餘應該不要「一次性處理」，尤其民進黨政府上任後將重新檢視和調整現行能源政策，強化再生能源、節電運動等各項措施，因此建議考量台電盈餘另建立制度化處理，以專款做為穩定電價、推廣節電措 、開發再生能源等多元用途。

這樣的看法顯然已經比原來行政院的態度（直接回饋給民眾）高明許多，筆者願在此另外提出一些個人的看法，提供給新政府有關單位作參考：

1. 舉辦一次全國性（或華人地區）的「流浪大賽」，也就是「潮流」和「海浪」的國家級競賽，邀請全國對「潮流」和「海浪」的發明有興趣的團體或個人來參加，給定一些相同的水工模型實驗條件，如：水深、波高、週期、面寬……等實驗參數，集中在具公信力的實驗場所（如成大台南水工實驗所）做測試，然後聘請該領域的學者、專家，就未來「潮流」和「海浪」商業化運轉必備的選項如「機械效率」、「成本」、「存活性」等，擇優錄取前幾名優秀的作品，頒給高額的競賽獎金。
2. 比照當年動用國家的力量推動半導體產業的作法，由政府強力介入，扶持新興海洋產業的發展：經由上述的全國性大賽，公平、公  開地挑選出最具商業化運轉潛力的「潮流」和「海浪」優秀機組設計，鼓勵其盡速成立公司，除了廣邀企業家、資本家入股投資之外，並且由一百億的行政院國發基金提撥一部分的資金，對優秀作品進行創業投資，加速其商業化的腳步和進程，共創多贏。
3. 依筆者個人看來，廢核或反核的最佳配套措施就是「核四廠不續建，改為研究海浪發電的最佳基地」，其主要理由有三：藍綠雙方的最大公約數：

• 藍營不用擔心未來的電源供應規劃問題，不用為將近三千億元的錯誤決策負政治上的責任；綠營則在「廢核四」的議題上取得重大勝利。
• 核四廠若移作海浪發電基地，可將不穩定的海浪能轉換成電力並作初步整流之後，將水電解成氫和氧，除可發展氫能、燃料電池產業之外，還可與天然氣搭配使用，並作為北部地區的供氫站。
• 在全國通力合作之下，讓海浪發電真正地商轉，並以台灣作為全球海洋能產業研發基地，進軍全世界上百兆元的新興藍海市場。

面對目前核四停工、封存，在台灣未來的電力規劃上留下了一個很大的缺口，許多人都在憂心未來能源該何去何從？但「危機就是轉機」，台灣國內真正的有識之士和有關單位應該趁此良機，以長遠的眼光和宏觀的視野，好好地規畫一下，台灣未來能源的下一步應該怎麼走？大力發展海洋能源 ，並進軍全球商機高達上百兆元的海浪發電市場，或許正是其答案之一。