上篇介紹了海浪發電基本概況之後，中篇將接續分享台灣與各國海浪發電研發狀況。

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。

目前台灣、國外研發概況

自從 1799 年，法國一對名叫 Girard 的父子，提出了全球第一件海浪發電的發明專利申請案之後，目前全世界的海浪發電發明最少都在四、五千件以上，且數目還在繼續增加中。由於全世界的海浪發電市場商機實在太大，你只要在 「Google 圖片」打上「海浪發電」或「wave energy converter」的關鍵字，就會看到國內、外滿坑滿谷的海浪發電發明，讓你幾天幾夜都研究不完。（還有被稱為「發明家的樂園」！）

然而，由於海浪力量實在太大，尤其像颱風天，捲起的驚濤駭浪再加上風力吹送，甚至可以將大型的輪船推送到岸邊，擱淺在沙灘上，這些過去不易克服的問題，使得這麼優良的再生能源 200 多年來一直無法商業化運轉。以下將把目前全世界的海浪發電研發情形分成三個部分（國外、台灣、中國）來介紹，選擇一些較具代表性的發明為例子，並作一些簡單的說明。

國外

• 英國

英國的情況與台灣非常類似，也是四面環海，大部分的能源都是從國外進口，但是，它周圍海域的海洋能（主要是波浪能和潮流能）潛能比我國好很多，對海洋能的研究、開發非常積極。

1. 英國「國家工程實驗室（National Engineering Laboratory，簡稱 NEL）」的海浪防波堤發電廠：採用 OWC 型設計，主要結構是以鋼筋混凝土在陸地上預鑄成型的蝸形中空風箱唧筒，但缺點則是其中的活門設計不易準確的閉合，氣流室太長換氣效率差等。

   

2. 英國愛丁堡 Ocean Power Delivery 公司研製的海蛇號 Pelamis：屬於歐洲海洋能源中心（簡稱 EMEC）分類中的 A 型設計，外觀看起來像一長列火車，長達 100 多公尺，造價昂貴。葡萄牙曾向該公司訂購了3台海蛇號，要價 940 萬美金，後來據說發電室會漏水而且效率不高，只好改弦易轍研發第二代作品，不幸的是，目前已宣告破產。

   

3. 英國「帽貝」Limpet 岸基型海浪發電廠：OWC 型設計，建於蘇格蘭西南海岸的 Islay 島上，裝機容量為 500KW，已經成功向國家電網供電，造價 160 萬美金。不過，建於岸上的海浪發電廠，由於位於碎波帶之 後，海浪能量已大幅減少，因此效率較低，功能也較少。

   

• 美國

美國奧勒岡州的 OPT 公司的海浪發電樣機，分類上屬於「點吸收式」，其直驅式 Direct Drive 海浪發電機是一個很先進的設計概念，它的合作夥伴奧勒岡州立大學（OSU）目前最少已經往前推進到第十一代的設計。

另外，由美國 Northwest Energy Innovations 製造，號稱可 360∘ 捕捉海浪複雜運動的 Azura 的原型機，也已經在 2015 年 6 月開始實海況的測試，預計會試運轉一年。此外，它的前身是一種叫做 WET-NZ 的海浪發電設備。

• 澳洲

澳洲所研發設計的商用型海浪發電廠（如圖十八所示）：也是採 OWC 型設計，寬約 35 米，重達 486 噸，看起來有一點像是登月小艇！此發明比其他設計更進步的地方有二：

1. 已經開始導入集波的設計概念（參考下方附圖右中的右方），可將平時較小的波浪能量加以集中，獲得較高的機械效率，不過集波裝置似乎設計得太過巨大，連平常較小的風浪都已激起很高的浪花，遑論颱風天。
2. 氣流通道中央設計了一個較狹窄部分（參考下方附圖左中的橘黃色部分），按照柏努利原理（Bernoulli’s  Principle），氣流通過這裡時速度將會變快，可以提高系統的機械效率。

除此之外，一個號稱耗資約 10 億元台幣，位於澳洲西部加登島，採卡內基波浪能源（Carnegie Wave Energy）公司研發的技術，名為「伯斯海浪能源計劃」的海浪發電系統，也已經在 2015 年 2 月進行實海況測試。

• 日本

日本曾經聯合美國、英國、加拿大等好幾個國家聯合製作了「海明號」海浪發電船，但效率只有6.5%。然而經過改良之後的巨鯨號（The mighty whale）效率也才只有 12%，遠低於台灣二十多年前第三代發明的水工實驗水準－－最高效率可達 52%。

• 蘇格蘭

另外，還有一個世界級的研究重鎮，雖然本身並不作海浪發電的研發，卻對全球海浪發電的正向推展影響重大而深遠，也一併在此作個介紹，那就是歐洲海洋能源中心（The European Marine Energy Centre, EMEC）。

位在英國的蘇格蘭東北角，有一大片被稱作奧克尼群島的島嶼，這附近海域風急浪高，波濤洶湧，是海員談虎色變的地方。然而，就在那裏，2003 年 10 月，一個世界上獨一無二的海浪發電試驗場問世了。

奧克尼海浪發電試驗場是世界上第一個專門為海浪發電研究和測試而建立的基地。在這裡，技術人員可以對各種海浪發電機進行測試，並可將海浪發電機產生的電能通過電纜輸到岸上，併入電網，最終出售給消費者。

因此，全世界對開發海浪發電有興趣的公私單位－－目前約有 170 家，都紛紛到該網站註冊、登記，希望交流彼此最新的技術，讓海浪發電早日真正地商業化運轉。反而是四面環海，擁有 1448 公里海岸線的台灣，卻完全沒任何公司的註冊資料（中國和香港都已經註冊），有如辜負了「海洋國家」的稱號。

台灣

在台灣，除了財團法人工研院持續取得能源局的海浪發電專案研發費用，進行一些中小尺寸海浪發電原型機 Prototype 的實驗測試之外，其實也有少數的個人或公司已經跳入這個領域裡作辛苦的研發工作，而且取得相當不錯的成果，榮獲國內、外許多大獎的肯定。

另外，筆者曾任職的成大先進技術有限公司也作過多次的水工模型實驗，其第三代模型的測試報告曾出現機械效率 52.09% 的水準，在二十多年前，大家對世界能源問題的嚴重性都還沒有深刻體認之時，也首開風氣之先，率先在西子灣進行了一次實海況的海浪發電測試。

中國

中國最權威的海浪發電機構非中國科學院廣州能源研究所莫屬， 它擁有國家級的科技計畫－－如十一五、十二五等大型專案在支撐，經費十分充裕，也造出了好幾個大堆頭的海浪發電實海況 Prototype 進行測試，具備迎頭趕上歐美先進國家的主、客觀條件。

除此之外，中國也有一些民間公司自己所研發出的樣機也值得順便一提，一個是青島宜德能源公司，登記資本額為 9800 萬美元。初期採用台灣曾經榮獲瑞士日內瓦發明展金牌的設計，製作出樣機。還有就是福建中匯明海上發電研究院，於廈門海邊所製作出的樣機。

（其他的可以自行參考「Google 圖片］上的詳細資料。）

最終篇將與大家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？在技術上有什麼困難之處？