大綱: 1. 中英文簡介 2. 實驗原理 3. 項目演示 4. 相關影片連結 5. 歷年 演示影片 6. 家中小實驗 7. 新鮮人創意實驗 8. 問題與討論 9. 相關英文字彙 10. 參考資料 11. 其他

1.中英文簡介(Introduction)

世界上，除了風力﹑火力﹑核能發電，還有著一種乾淨﹑讓人意想不到的能源，那就是海洋發電。

透過不同類型還有大小的裝置，我們可以從溫差﹑潮汐﹑海浪和洋流等，得到無比巨大的能源，

而從海洋中得到的能源轉換成我們日常生活中所需的電能
 

On earth, except wind powergeneration, thermal powergeneration and nuclear electricity generation, there is a

surprising way to generate energy cleanly. That is ocean power generation.

By varieties of equipment, we can gain huge energy from phenomena of ocean, Such as temperature, tides ,

waves and currents.

Top

2.實驗原理(Physics principle)
　

2-1溫差發電原理

利用表層溫水和底層冷水的溫差發電，當海水表層與底層的溫度差約在20℃
左右，就可以發電。
此發電方式是利用具有較低沸點的液體，使溫水蒸發為氣體，便可旋轉汽輪
發電，而經過汽輪機後的氣體，被冷水冷卻，恢復成原來的液體依此反覆進
行發電，但仍會面臨些問題，如粗大水管放至水深五百公尺處時，受海流之
影響，作業非常困難，又如貝類及藻類亦會附生在管線上面，使效率即降低。
而因為沸點低的液體是被密封在封閉管的回路中，故稱為封閉循環式。



2-2潮汐發電原理

利用潮的滿乾所型成的落差，進行發電的方法。
1.在海灣圍起並建立提防和水路，在漲潮時引水入儲水池，退潮時將儲水
放出，每日可發電 4 次。
2.潮汐發電是利用潮約滿乾所形成的落差，來從事發電，潮汐發電與水力
發電的原理相似，它是利用潮水漲、落產生的水位差所具有勢能來發電的
，也就是把海水漲、落潮的能量變為機械能，再把機械能轉變為電能的過
程。
3.所面臨的問題是潮汐的滿乾每日會有落差，當落差時間累積太多則很難
發電。因為潮差的大小是會影響潮汐發電的效率的。



2-3海浪能發電原理

海浪發電即是以海浪發電裝置將海浪動能轉換成電能。
為了有效吸收波能，其運轉形式完全依據波浪上下振動特性而設計，利用
穩定運動機制擷取波浪動能，然後再加以利用來發電。
1.一根巨大的橡膠管—因其像蛇一樣的外形而被取名「巨蟒」（Anaconda）
能為海浪能生產低成本電能中的問題提供解決方案。
由於有了英國科學家這項極其簡化的設計，海浪能轉換機的製造和維護費
用降低，而且能以比其他海浪能轉換機低的成本生產清潔能源。
這是海浪能應用增長潛力中的一個重要因素，因為迄今為止，成本是佈置
海浪能轉換機的一個主要障礙。 
2.「巨蟒」裝置在其他方面也具有可觀的吸引力：海浪能發電不會產生二
氧化碳，有助於應對全球變暖。
據估計，海浪能與潮汐能的發電量加起來可以滿足目前英國電力需求的20%。
3.「巨蟒」裝置的兩端都是密封的，裏面裝滿了水。
這種設計可以使其固定在海水表面以下，一端朝向海浪襲來的方向。每次
海浪拍打到管子的一端使之受到擠壓，在內部形成「激突波」，即內部壓
力波。激突波在管子裏面傳動，而引起激突波的海浪則在管外以同樣的速
度流動，這樣就對管子形成了越來越大的擠壓，於是激突波也會越來越大。
隨之，激突波使得固定在裝置另一端的渦輪啟動，於是電能產生，並通過
一根電纜傳送到海岸上。 
4.「巨蟒」是用橡膠製成的，所以重量要比其他主要以金屬製成的海浪能
裝置輕，而且無需液壓油缸、鉸鏈和鉸接接頭。
這樣就降低了成本和維修費用以及出現故障的可能性。 
5. 這個「電海蛇」還處於開發的早期階段，這一概念也僅僅是在實驗室進
行了極小規模的驗證，因此，關於其發展潛力的重要問題仍需要解答。


 　

2-4國立中山大學相關研究 (海工系陳邦富教授 指導) 洋流發電

利用台灣四周環海，在東半部海域更有黑潮的帶來的豐富資源。
黑潮為一穩定的洋流，一年四季方向不變，流速快，面積廣，此特性也
帶來了穩定的能量。
1.將發電機放置在洋流流向的位置，利用洋流的速度來轉動發電機的渦
輪，渦輪裡有磁鐵以及線圈，來產生電力。
2.此發電裝置更有導罩的設計來增價海浪的流速，導罩－海水進來處面
積較寬，近渦輪面積較窄，利用連續方程式　A1V1=A2V2 可提升轉動渦
輪的海水速度。
上式中A1: 海水入口處的截面積 V1 :海水初始速度 A2:近渦輪處的截面積
V2:海水末速
3.此發電裝置採用浮式平台設計，另用錨固定在海面上可減少設計成本。
4.此發電裝置幾乎零汙染，也不會破壞環境，成本低並有高效率，目前
目標式設計出更高發電效率的渦輪。
（此發電方式利用動能轉換電能原理）
海水動能　1/2 mv^2 轉動渦輪 造成內部磁通量改變 產生感應電壓。

2-5 台灣波浪發電相關產品 : 複合波力海浪發電

海浪發電原理和技術
1.重力浮筒：海浪浮力產生上下動能，不必巨浪可以發電。
2.槓桿浮筒：激發了巨大的集合動能，對於潮差沒有影響。
3.機構設計強度：可以對抗颱風之衝擊穩定發電；全年可靠之發電
4.壓力空氣儲存：海浪大時過剩能量儲存在空氣儲槽，作為備載動力。

優點
24小時不管大浪小浪都能穩定發電，而當颱風影響時還能穩定發電，其結構體
可以對抗最大風浪的破壞力。並不需要巨浪，基本上只要約「離岸六米深淺海0.5米
上下浪高」，就能達成預期的「發電產能目標」。隨海浪輕輕鬆鬆鬆浮動傳遞動能，
具備有強大的防腐防蝕功能塗料，發電機、機械結構都放置於高點防潮箱體內，
受自然損壞的情況更少。