本輯的主題「無碳能源」可以包括有海洋能、風電能、太陽能、地熱能、生質能、水利能、和核子能等，都是幾乎在發電的過程中不產生二氧化碳的乾淨能源。海洋佔地球面積的百分之七十一，而海洋資源豐富，取之不盡，用之不竭。可以被使用的海洋能源有洋流、波浪、潮汐、溫差、鹽差和位差等。但因為潛能很大，目前被商業化的不多，所以我們選擇了其中在台灣被開始注意的洋流和波浪發電為主。希望拋磚引玉，引起更多的討論和推廣。

　  離岸風電是近幾年來在台灣蓬勃發展的項目。它除了可以解決我們面積狹窄的困境，把發電的機制帶到海上。但我們也不以50公尺水深為界限，發展更深的水域，吸引更多的國外投資，也讓相關的工業鏈拉的更長更遠。

　  風能和太陽能雖然很好，但用地面積太大，而且受限於風和太陽的可用時間。所以我們這一輯，也加入全天候和全方位的地熱能。台灣位處於「太平洋火環帶」之上，板塊活躍，地震頻繁，火山分佈於陸上和海上。地熱能除了它是基載的發電以外，餘熱還可以用來農業、漁業、溫泉、觀光等使用。台灣需要的就是在諸多「無碳能源」中，取得平衡，不能缺電。更重要的，每1GWe(百萬瓩)的「無碳能源」，就讓我們更趨近能源自主，而且每年省下666億元的進口石化燃料費。

　  惟因出版編輯和時程有限，難免有疏漏之處，敬忻包涵。

　

　

　

專輯主編：李昭興／國立臺灣海洋大學地球科學研究所名譽教授、

台灣地熱資源發展協會 理事長

　　　　   王守誠／國立臺灣海洋大學地球科學研究所博士候選人、

台灣地熱資源發展協會 秘書長、TESA 生態關懷者 理事長

　　　　   張忠誠／國立臺灣海洋大學電機工程學系 教授、

台灣地熱資源發展協會 常務監事

　

　 本文就廣義而言，凡在海洋空間範圍內，由自然或人為產生的能源皆可稱海洋能源，但目前離岸風力發電已成一獨自成熟的能源產業不計外，分類有波浪能、潮汐能、潮流能、洋流能、溫差能、鹽差能等六種。此六種海洋能源，論及臺灣國內的發展仍處於初步研發階段，而以波浪能、洋流能、溫差能的開發較具潛力可行，尤其以洋流能的開發，長年穩定流經東部海域的黑潮所衍生之海流發電，較具開發潛力，以目前僅有臺灣與日本兩國而言，可謂並駕齊驅。

關鍵詞：洋流能、黑潮發電

　

作者：陳陽益／國立中山大學海洋環境及工程學系西灣講座教授

　

　  為了因應2050年達到碳排淨零的目標，再生能源的開發與利用成為關鍵的策略與手段，其中的海洋波浪能目前開發程度雖仍屬偏低，然而其蘊藏量相當高，全球年蘊含量高達80,000 TWh，具有相當好的前景。不同於洋流能或潮汐能轉換器大多是具備葉片的旋轉渦輪形態，波浪能轉換器的形式則非常多樣化，目前的各種裝置雖有部分已達到前商轉階段，大多數仍處於研發階段。臺灣具有1200公里以上的海岸線，波浪能的商機具有不錯的前景。本文主旨在介紹當前具有開發潛力的波浪能轉換器，包括了點吸收式、振盪衝擊式、與振盪水柱式三大類。針對以上波浪能轉換器闡述國內外的發展現況，並分析其優/缺點，以及未來的發展性，以提供臺灣在波浪能開發與利用方面的參考。

　

　

作者：林鎮洲／國立臺灣海洋大學機械與機電工程學系教授

　 近年來我國政府開始積極投入離岸風電產業之開發，以「先示範、次潛力、後區塊」三階段策略推動進展。未來第三階段「區塊開發政策」目前規劃於2026~2035年將以每年1.5 GW的規模擴增，共預計釋出15 GW。為因應風場開發需求，2026年起即可能朝大水深(水深大於50m)海域發展。目前浮式離岸風電在全世界逐漸受到重視，雖多數仍以示範、測試技術研發為主，但浮動式風電未來仍具有相當發展潛力。本研究研析國外浮動式風電發展策略並結合國內過往發展離岸風電之經驗，研擬提出適用於臺灣未來浮式風電發展短中長期策略，以作為主管機關後續推動參考。

關鍵字：大水深海域、浮動式風電、離岸風場、發展策略

　

　

作者：簡連貴／國立臺灣海洋大學河海工程學系

　　　廖嘉宏／國立臺灣海洋大學河海工程學系

　　　鍾承憲／財團法人船舶暨海洋產業研發中心

　 隨著近年浮動式離岸風力發電技術發展，諸多國家已有訂定浮動式風電發展目標如英國計畫於2030達成1 GW浮動式離岸風電裝置容量。我國離岸風場開發即將邁入大水深，提供發展離岸浮動式風場開發契機，在未來各國極力推動開發浮動式風場情境下，由於浮動式風電與固定式風電於施工、運維、除役均有所不同，探討浮動式風場開發關鍵環境議題將成為重要課題之一。本研究針對浮動式及固定式風場環境影響評估案例並結合浮動式風場相關環境影響研究文獻進行研析，以辨識浮動式與固定式風場水下基礎差異所造成不同環境議題。並針對海洋生物、鳥類、漁業及航空安全等影響，提出浮動式風場開發關鍵環境議題及因應減緩策略，以做為後推動浮動式離岸風場開發之參考。

關鍵字：離岸風電、浮動式風場、環境影響、關鍵議題

　

　

　

作者：簡連貴／國立臺灣海洋大學河海工程學系

　　　廖嘉宏／國立臺灣海洋大學河海工程學系

　　　鍾承憲／財團法人船舶暨海洋產業研發中心

　

　

　

作者：呂錫民／工研院能環所退休研究員

　

　 國立台灣海洋大學、美國加州大學柏克萊國家實驗室和加普資料處理中心共同合作，接受台灣電力公司綜合研究所的委託，調查台灣北部海岸地熱源的分佈。我們的調查包括:大屯火山群、基隆火山群和龜山島火山群。其中，邊界於大屯和基隆火山群之間，我們評估了新瀨海底火山的地熱資源。發現這座鮮為人知的海底火山，可能有很大的地熱潛能。而且它的邊緣臨界台電協和發電廠，以現有的斜側鑽井，只要2公里就可以接近豐富的熱源。地震資料的斷層掃描評估，它在泊松比參數(瞭解它的滲透率、孔隙率和地下水儲量)、體積參數(瞭解它的可能地熱蘊藏量)、和剪切參數(瞭解它的地下熱水通道)都和週圍的地體構造吻合。我們建議台電公司，再以1Í1平方公里的地震陣列，增加海底地震儀陣列，應該就可以加強三維地熱儲集層的解析度，並且開發地熱，成為協和發電廠的未來發電選項之一。

　

　

作者：李昭興／國立台灣海洋大學地球科學研究所、

台灣地熱資源發展協會理事長

　　　陳　愷／國立台灣海洋大學地球科學研究所

　　　許心瑀／國立台灣海洋大學地球科學研究所

　

　 愈來愈多的研究發現震波有明顯延遲以及S波有消散的特性，進而推測地下地熱儲集層和火山岩漿庫的位置。因此本研究利用1x1平方公里密集式微地震陣列探勘地熱區的地下構造。我們檢測每個地震事件的波形，比較各測站震波是否有P-波及S-波衰減的現象。利用震波速度(Vp, Vs, Qp, Qs)，進一步計算岩石物理參數 (Poisson Ratio, Bulk, Shear, Lambda, and Young modulus)，使用這些彈性係數建立地下構造的三維模擬圖，用以解釋地下地質構造。以三維模擬地下構造的模型且結合了地震波形異常的波傳路線，進而推測導致震波延遲的原因，並解釋在各種岩石物理參數中異常的地下構造區域。因為P-波和S-波的衰退，特別是S-波的潰散，都和地下構造中含有豐富的熱水或熔融的岩漿有密切的關係。我們依遁這樣的方法可以找到適當的地熱儲集層。另外，也因為波形的變動，常常造成無震帶。

　

　

作者：許心瑀／國立台灣海洋大學地球科學研究所

　　　李昭興／國立台灣海洋大學地球科學研究所、

台灣地熱資源發展協會理事長

　 在氣候變遷為人類帶來的生存危機之下，「淨零碳排」已成國際共識，並且許多國家皆以宣示具體減排目標。然而，諸多具公信力的減排路徑推估均顯示，2050年達到淨零碳排是個極具挑戰性的目標，其中光是要將能源部門完全去碳化就非易事。以地熱這種唯一可以提供基載電力的再生能源而言，從2021年開始的發電量必須要每7年翻倍，才有可能達到2050年283GW這個國際再生能源總署（IRENA）在淨零架構下訂出的目標。臺灣擁有豐富的地熱資源，卻一直沒有善加利用，因此更需要快速且大規模的提升其地熱發電量能，才有機會跟上國際上大刀闊斧的減排策略。

   根據《The Solution Project》（解決方案計畫）的資料顯示，臺灣在2050年有高達33.6GW的地熱發電潛能。以能源路徑規劃而言，若要在2030年前達到1GW地熱發電規模，則2025年開始的每一年必須要新增200MW的發電量能，若政府每年開放五個2公頃的「地熱專區」就有可能達到此目標。令人遺憾的事，過去政府因為錯誤且過時的資訊誤導，至今仍認為地熱技術並未成熟到可以擴大至商業規模的程度，以至於一直沒有在地熱發電投入足夠的資源。也因為如此，民間投資和申請的地熱案場往往沒有資源聘請國外專業團隊協助降低探勘及開發風險。有鑑於此，政府必須要即刻認清地熱發電在臺灣的潛力及可行性，並且制定出有利於地熱發展的政策和地熱專法，有機會在2040年取代現有的燃煤電廠。

關鍵詞：淨零排放、地熱專法、能源路徑

　

　

　

作者：王守誠／國立臺灣海洋大學地球科學所博士候選人/

台灣地熱資源發展協會秘書長

　　　黃業棠／美國史丹佛大學永續科學與實踐的研究所碩士生

　　　戴明雄／國立東華大學民族語言傳播學系族語教師/

台灣長老教會東排中會新香蘭教會牧師

　　　李昭興／國立臺灣海洋大學地球科學所榮譽教授/

台灣地熱資源發展協會理事長