海表浮式太陽能板載台之穩定性模擬分析.pdfVIP

海表浮式太陽能板載台之穩定性模擬分析 1 1 2 2 3 張明輝 洪瑋廷 蔡家揚 馬維揚 余基雄 1 2 3 台灣大學海洋研究所 行政院原子能委員會核能研究所 崴昊科技有限公司 摘 要 將太陽能發電裝置設於池塘、湖泊、水庫甚至海洋等水面上可避免土地使用短缺問題, 較佳的發電效率及避免人為破壞的優點。要將發電機組置於海面上，需考量海象變化來設 計浮動平台及錨泊系統，以避免平台因大自然力量毀損。本研究成功以ANSYS AQWA分 析軟體，設計出一組 公尺 公尺的浮動載台，主體由數個中空的浮筒單元所集合而成， 3.5 x2.5 浮筒彼此間由導柱、鋼架螺絲組、短螺栓組與側面固定栓來鎖固，其上裝設一套尺寸相當 的太陽能板，採用系統中心單點懸垂式底繫。於靜態情況下，系統定頃高度顯示可穩定浮 於水面，動態環境下，成功模擬出在輕風、和風及強風的海象下 波高分別為 及 ( 0.2 m, 1 m 3 m)平台系統的姿態及動態，該系統仍可穩定不致損毀翻覆。未來將配合現場實驗進行驗證。 關鍵字：海上浮動平台、太陽能 廣，因為 全球有半數以上的人口是居住在距離水 (1) 一、前言 岸約數至數十公里距離範圍內，方便供電輸送。(2) 台灣地狹人稠，可用地短缺，此作法可解決大面積 能源取得方式為攸關國家工商發展與民生的議 用地需求的問題，且需較少的能源基礎建設需求。 題，然而目前能源取得方法幾乎無可避免的對我們 (3) 水面無遮蔽物且具有設備冷卻效果，有較高的發電 的生活環境造成衝擊，在帶來經濟發展與生活便利 的同時，卻是以破壞我們生存的自然環境為代價 。 功率，法國開發商Ciel el Terre公司的經驗顯示，由 例如，國內目前發電方式高達 的電力是藉由燃燒 於水的有效冷卻效果，其發電效率可比裝置於陸地 70% 多 。 水域提供設備 煤、天然氣及輕重油而來的火力發電，除了這些石 10% (Choi et al., 2013a; 2013b) (4) / 與人的隔離 ，可避免人為破壞。但要將太陽能發電 化燃料總蘊藏量正日益短缺外，值得憂心的是，燃 燒這些燃料所排放的物質 如二氧化碳 正造成溫室 機組置於水面上，需面對浮動平台及其錨泊系統設 ( ) 計等技術性問題，類似的問題也發生在波浪發電系 效應、氣候變遷及酸雨等環境失衡的災害。核能發