海洋能專題中心

計畫介紹

海洋能專題中心透過多學科協作,研究複雜的海洋能源議題,刻正執行四大主要任務:

  1. 研製100 kW浮游式黑潮發電機:2024年進行100 kW浮游式渦輪發電機實海域長期性能測試及錨繫可靠度測試,致力於2027年實現兩部100 kW發電機同步運轉輸電,成為全台首座洋流發電示範場域。
  2. 海洋物理特性長期觀測:於發電優選區位進行海洋物理特性長期觀測,特別著重黑潮海流隨時間變異的分布特性,並將觀測結果作為模擬長期態勢及大尺度氣候之重要參數。
  3. 海底地形、地質與地震調查:於發電優選區位進行國內首例擬三維地球物理探勘,包含精密海底地形與地質調查,結合寬頻海底地震儀觀測資料,以強化地質安全。
  4. 高精度資料同化海洋數值模式:發展高精度資料同化海洋數值模式,評估優選發電區位,探討發電機、黑潮及紊流的相互作用及環境影響等。

透過上述的卓越研究與務實解決方案,期盼引領國內海洋能領域的發展,為台灣的海洋能源開發做出積極貢獻。
 

實驗室連絡電話:06-2167911

專題中心執行長

吳朝榮 chauron@gate.sinica.edu.tw

本計畫之重大里程碑

2025

•    於優選發電區位配置洋流發電機,成就全球首例洋流發電測試電廠:
     •    100kW浮游式渦輪發電機浮力與拖航測試。
     •    100 kW浮游式渦輪發電機長期性能與錨繫可靠性測試。
     •    錨繫系統與電纜之設計與海事工程協作。
     •    評估與市電併網可行性。
•    為海洋能發電場域提供充分的科學資訊,找出優選發電區位,以確保發電機和錨碇基礎得以穩定運作:
     •    確認發電機長期測試點位,完成該區海氣象與地形底質等資料蒐集與分析。
     •    進行短期船測與長期錨碇點黑潮觀測,協助解析發電優選區位。
     •    精密海底地形、地質調查以及佈設寬頻海底地震儀,提供錨碇基礎設計。
     •    建置與驗證高精度資料同化海洋數值模式,提升模式準確度。
     •    導入AI補遺觀測資料並將觀測大數據轉化為可用的知識,例如預報黑潮流速。

2026-2027

•    規劃發電機組陣列場域與發電機組長期發電驗證,通過長期運行實績來驗證技術的穩定性和經濟效益,引領國內產業投入海洋能源的開發。
•    於優選發電區位持續進行長期觀測,解析海流與紊流等海氣象。
•    整合多重地球物理探測方法,發展國內首例擬三維地球物理探勘系統,完成優選發電區位精細地形調查與地層採樣。
•    蒐集並分析優選海域地震儀資料訊號能量頻譜,並建立優選海域地震目錄資料。
•    建置海洋超高解析度數值模式及數值同化,探討黑潮發電機陣列之最佳組合型式。

2050
•    引領國內產業建置GW級之海流發電廠,進一步實現能源自主和低碳轉型的國家目標。
•    建立完善的運維和管理體系,確保發電廠在極端海洋環境下的穩定運行,並通過長期實績數據展示經濟效益與環保價值。

研究現況成果圖片

分析黑潮流速分布可知,臺灣東岸海域流速強且流向穩定
分析黑潮流速分布可知,臺灣東岸海域流速強且流向穩定
透過衛星、雷達、研究船等觀測數值進行數值模式資料同化,提升準確度
透過衛星、雷達、研究船等觀測數值進行數值模式資料同化,提升準確度
篩選優選發電區位,該區將建置超高解析度模式探討發電機陣列型式

篩選優選發電區位,該區將建置超高解析度模式探討發電機陣列型式

於發電優選區位進行海洋長期觀測錨碇串佈放,觀測海流等物理現象

於發電優選區位進行海洋長期觀測錨碇串佈放,觀測海流等物理現象

發電優選區位進行擬三維地球物理探勘,使用火花震測與多音束測深儀調查地形與地質。
發電優選區位進行擬三維地球物理探勘,使用火花震測與多音束測深儀調查地形與地質。
透過海底地質震測剖面圖,找出平緩地形且遠離海底順向坡之合適錨碇地點
透過海底地質震測剖面圖,找出平緩地形且遠離海底順向坡之合適錨碇地點
100kW發電機已完成組裝測試,續行實海域長期性能測試及錨繫可靠度測試

100kW發電機已完成組裝測試,續行實海域長期性能測試及錨繫可靠度測試

發電機工作區間為水下30至50公尺,此為錨碇與發電機陣列示意圖
發電機工作區間為水下30至50公尺,此為錨碇與發電機陣列示意圖

研究成果影片