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研究生: 李柏翰
Lee, Bo-Han
論文名稱: 台灣開發海流發電成本效益之評估
The Cost-Effectiveness Assessment for the Development of Ocean Current Power Plant in Taiwan
指導教授: 黃煌煇
Hwung, Hwung-Hweng
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 海洋科技與事務研究所
Institute of Ocean Technology and Marine Affairs
論文出版年: 2013
畢業學年度: 101
語文別: 中文
論文頁數: 116
中文關鍵詞: 黑潮海流發電成本效益評估環境影響評估
外文關鍵詞: Kuroshio, Ocean current energy, Cost-Effectiveness Assessment, Environmental Impact Assessment
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  • 隨著全球的能源危機衝擊與環境保護及經濟持續發展的需求,開發再生能源成為許多國家的選擇。在台灣地狹人稠、能源消耗大且長期仰賴進口,若能充分利用周圍海域的海洋能源將是發展替代能源的最佳方式。就台灣海洋能發展而言,最有潛力的位址之一便是東部海域長年穩定黑潮所衍生之海流發電。
    黑潮是北太平洋環流的一支,因西向增強效應之故,黑潮流經台灣東部時,流速強勁穩定,流速平均 1m/s以上、流向固定往北。以能源開發的角度看黑潮是一條極具能量的洋流,總蘊藏達30GW以上,若能部分開發,將可為台灣有效提升能源安全、減少能源進口,降低溫室氣體、空汙排放等好處。
    本研究首先了解海流發電原理與特色、國內外發展現況,針對黑潮潛能區做能量估算並利用地理資訊系統套疊圖扣除限制區域、已規劃區,找出台灣東部可開發的區域,進一步以30MW海流發電廠推算所占海域範圍,再針對其建置花費、發電成本、淨現值等成本評估,以及帶來的能源、環境效益;接著以國外案例歸納海流發電對環境的影響與環境影響評估因子與項目,再進行對基礎生產力、漁獲量與產值的影響量化,最後討論遭遇颱風的因應措施。而經濟面與環境面的研究結果可提供政府做未來規劃能源開發與民間業者投資之評估參考。

    Energy has been a critical issue in Taiwan due to high population density and lack of the primary energy resource, fossil fuels. Therefore, developing a renewable and clean energy is a crucial task. Ocean current has a great potential for energy generation. The Kuroshio current flowing through the east coast of Taiwan, which could be a source of energy as it flows quickly and steadily.
    As a branch of the North Pacific Ocean current, Kuroshio current passes through eastern Taiwan quickly and steadily due to the westward-enhanced effect. The speed is above 1 m/s on average, the direction of the flow is fixed towards north, and the potential of power generation is more than 30GW. It is obvious that Kuroshio current is a current with great potential for energy production. With effective use of Kuroshio current, residents in Taiwan could benefit from secure, clean and cheaper energy.
    This research conducts assessment on the principle, features and current global developments of ocean current energy conversion system, then estimates the amount of energy production in Kuroshio potential area, excludes restricted areas and unavailable areas by Geographic Information System to locate the sites which can be developed in eastern Taiwan. Furthermore an appropriate ocean area for a 30MW power plant is determined. Besides, a comprehensive assessment was performed, including analysis of construction costs, operating costs and net present value, as well as total power generation. Consequent environmental impacts were examined including the quantification of primary productivity and the catch statistics. Implementing action plans were also suggested in case of typhoons. The Cost-Effectiveness Assessment and Environmental Impact Assessment could provide economic and environmental advice for government to drive future development of ocean current energy and for investors to make proper investment
    decisions.

    中文摘要 i Abstract ii 誌謝 iv 目錄 v 表目錄 vii 圖目錄 x 第一章 緒論 14 1.1研究背景與動機 14 1.2研究目的 14 1.3研究流程 15 1.4章節架構 16 第二章海流發電介紹與國內外發展趨勢現況 17 2.1海洋能介紹與海流發電原理與設計 17 2.1.1海洋能介紹 17 2.1.2海流發電原理與特色 18 2.2國際海洋能發展趨勢及海流能現況 20 2.2.1 國際海洋能發展現況與策略 20 2.2.2 國外海流發電機組型式與電廠設置 24 2.3 台灣海洋能源及海流能發展現況 29 2.3.1 台灣海洋能源現況與發展規劃 29 2.3.2 台灣海流發電發展目標與現況 31 2.3.3黑潮概況與國內研究 34 2.3.4 海流發電整體系統介紹與台灣適合的機組 37 第三章 台灣開發海流發電之經濟面研究 42 3.1台灣海流發電潛能與劃設東部海域可開發區 42 3.1.1海流能潛能估算與劃設可開發區 42 3.1.2尾流效應與示範電廠所占海域面積 50 3.2台灣開發海流發電成本效益探討 52 3.2.1國外海流發電成本案例 52 3.2.2成本評估方法 60 3.2.3成本參數說明與台灣開發海流發電成本、現金流量表 63 3.3台灣開發海流發電效益探討 71 第四章 台灣開發海流發電之環境面研究 74 4.1台灣開發海流發電對環境影響與評估 74 4.1.1開發海流發電對環境生態社會面影響 74 4.1.2開發海流發電各階段影響與環評因子 77 4.1.3開發海流發電環評作法與台灣的應用 79 4.2開發海流發電之環境影響量化 82 4.2.1海洋基礎生產力與漁獲量 82 4.2.2漁獲產值與居民漁業補償探討 85 4.3海流發電機遭遇颱風與因應措施探討 87 4.3.1颱風定義與迴歸期討論 87 4.3.2海流發電機避颱因應探討 89 第五章 結果與討論 94 5.1經濟面結果探討 94 5.1.1 海流發電廠與離岸風場面積比較 94 5.1.2 海流發電廠與離岸風場成本效益比較 95 5.1.3 30MW海流發電廠收購電價與折現率變動探討 96 5.1.4 30MW海流發電廠供電效益 99 5.1.5 開發海流發電與其他能源比較 100 5.2環境面結果探討 102 5.2.1 環境效益與能源效益量化探討 102 5.2.2 環境影響量化探討 103 5.3台灣開發海流發電之推動策略探討 104 第六章 結論與建議 105 6.1結論 105 6.2建議 106 參考文獻 107

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    下載圖示 校內:2015-08-05公開
    校外:2016-08-05公開
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