一、前言
海洋占全球地表面積的百分之七十，其所蘊含的能量十分豐富，對近海或四面環海的國家來說此資源可謂取之不盡、用之不竭。然而，與陸上再生能源發電作業相比，海上作業更為艱難，發電設備除了需抵抗高鹽鹼的海水及強勁的海浪外，其所面臨的天氣狀況更是變化多端，使得海洋能源在發展上同時面臨技術及成本的考驗。
隨著近二、三十年各國致力發展海洋能源，潮汐能與波浪能的技術正蓬勃發展，現今潮汐能中潮汐流技術為海洋能源中安裝容量最高之項目，其安裝容量已達10.6MW，占海洋能源總安裝容量的80.4%，並逐步朝商業化階段邁進；其次則為波浪能技術，其安裝容量為2.31MW，占總安裝容量約17.5%。而除了發電技術的開發外，近年來海洋能源亦結合其他再生能源及市場活動發展創新的商業模式，以協同作用提高部署的廣泛度。文章針對海洋能源技術進行概述，以供參考與借鏡。

二、海洋能源技術
(一)潮汐能(Tidal energy)
1.技術介紹
將太陽與月亮重力相互作用下使海水水位上升及下降之位差轉換成能量之技術，此能量會受到太陽與月亮運轉週期影響，因此具有可預測性。此外，狹窄的海峽或島嶼地形溪流呈漏斗狀，可提高潮汐的速度，屬潮汐能量較強之區域。
2.發展趨勢
過去潮汐能發電以水平軸渦輪機做為主要的發電設備，而近年來為加速潮汐能發電的商業化階段，多項技術亦受到重視並積極部署，以提供更具成本效益的多樣化潮汐能技術，如瑞典公司Minesto持續開發潮汐風箏技術，透過提升潮汐風箏翼展的寬度或減輕潮汐風箏的重量，以提升其發電的功率，並擴大其於丹麥法羅群島及英國威爾斯裝置的規模與發電容量。

(二)波浪能(Wave energy)
1.技術介紹
透過搜集風吹過海洋表面產生的動能及重力位能進而轉換為能源之技術，此能量會受到季節及天氣狀況影響，因此具有可預測性。此外，根據Lewis等人(2011)提供之全球海浪功率數據顯示，南半球緯度30度與60度地區具有較強的海浪，屬波浪能較強之區域。
2.混合發電系統
(1)波浪能及太陽能(Wave-solar)
將波浪能轉換器中安裝陣列太陽能板是常見且簡單的混合發電系統設備，由於太陽能板並非構成波能轉換器的核心組件，因此安裝的時機點較無限制。
(2)波浪能及風能(Wave-wind)
將基礎設施共同安裝於波浪能及浮動式風力發電設備上，如海底電纜、平台及電網，如此便可大幅降低發電成本，亦可在風力渦輪機停止發電時由波浪能供應必要的電力，以提高電網供電的穩定性。
3.發展趨勢
與潮汐能技術相比，波浪能技術的成熟度較低，目前技術皆處測試階段。而振盪水柱為較常用之技術，如愛爾蘭海洋能源有限公司(Ocean Energy)OE35設備為最先進且最大的波浪能設備。目前雖波浪能技術的成熟度較低，技術皆處測試階段，然而近年來為可更有效發展波浪能技術，透過搭配其他再生能源發電技術(如太陽光電及浮動式風力發電)共同發展混和發電系統，以此提高波浪能的部署容量並擴大發展規模。

(三)海水溫差發電(Ocean thermal energy conversion, OTEC)
1.技術介紹
透過使用吸收太陽光熱或太陽輻射後表層海水與寒冷的深層海水(800至1000公尺深)間的溫差進行熱循環以推動發電機發電。而為維持一定的發電效率，溫差至少需達到攝氏20度，因此表層海水溫度較高之南、北緯度30度間熱帶區域為全球最具海水溫差發電潛力之地區。此外，海水溫差發電技術可與海水空調(Seawater air conditioning, SWAC)技術相結合以滿足沿岸地區加熱或冷卻的需求，亦可與海水反滲透(Sea Water Reverse Osmosis, SWRO)技術結合將海水轉換為淡水以供用戶或水產養殖使用，透過與相關技術結合共同發展「藍色經濟」。現今海水溫差發電技術共有兩項，如下：
(1)開放式循環(Open-cycle)
去除較表層海水中溶解的氣體(如二氧化碳及氧氣)並置於真空的蒸發槽內，將其加熱以產生的水蒸氣進而驅動渦輪機發電。並透過深層海水將用於發電後的水蒸氣冷凝，可產生淡水以用於水產養殖(Aquaculture)。
(2)封閉式循環(Closed-cycle)
透過將氨置於封閉的管路中，並將其與表層海水在蒸發槽中同時加熱，由於氨的沸點比水低，因此將產生氨蒸氣。透過深層海水將氨蒸汽於冷凝槽中冷凝為液態氨，進而促使蒸發槽與凝結槽間壓力產生變化以驅動渦輪機發電。
2.發展趨勢
目前海水溫差發電技術處於研發階段且多由研究機構或大學開發，主要開發此技術的地區包含法國、印度、夏威夷、日本及南韓，其中南韓除了於本國運行20KW的海水溫差發電工廠外，亦於印度吉里巴斯(Kiribati)部署6MW的工廠，預期可於2025年將吉里巴斯的再生能源占比提高26%。此外，許多國家亦同步規劃海水空調、海水反滲透及水產養殖等技術與海水溫差發電共同發展，以提高其資源利用與部署效益。

(四)海水鹽差能(Salinity gradient energy, SGE)
1.技術介紹
又可稱為滲透能，將含鹽濃度不同的海水與淡水間化學電位差能以膜轉換為可用之能量。由於其發電效率與含鹽濃度差異成正比，因此位於淡水及海水交界處的河床具有較佳的發展潛力。現今海水鹽差能技術共有兩項，如下：
(1)緩壓滲透法(Pressure-Retarded Osmosis, PRO)
透過半透膜將淡水與海水隔開，當水由淡水區流至海水區時，將會增加海水區內的壓力以驅動渦輪機旋轉並發電。
(2)可逆電透析法(Reversed Electro Dialyses, RED)
此方法無需透過渦輪機發電，而是在特定環境下使用選擇性離子交換膜(permselective membranes)分離海水中的鹽離子，將離子及非離子分別排列於膜兩側以產生電壓差進而發電。
2.發展趨勢
荷蘭公司REDstack所營運的工廠為目前全球唯一的海水鹽差能工廠，其使用可逆電透析法，並預計下一個目標安裝容量為1 MW的發電站；而丹麥公司SaltPower則著重於緩壓滲透法技術，其計畫於2021年安裝第一台商用機組。此技術的成熟度雖較低，且不及潮汐能、波浪能及海水溫差發電，然而近年來各國常利用鹽洞做為氫氣或二氧化碳的儲存空間，使得此項海洋能源具有場域上的優勢，期未來可與儲能系統搭配做為電網的新助力。

(五)洋流發電(Ocean current energy)
1.技術介紹
洋流發電為將全球的風、溫度及鹽度交互作用下形成的海洋運動轉化為能量，具有可預測性。與潮汐能相比，洋流的流速較慢，然而其體積較大且流動方向為單向，因此適合發展基本負載發電(baseload power generation)。
2.發展趨勢
由於洋流運動多處於較深且較遠的海域上，使得其設備及繫泊技術的部署較為複雜且困難，因此目前尚未經過任何測試階段。然而由於洋流發電技術與潮汐能技術部分雷同，瑞典公司Minesto預估潮汐風箏技術亦可用於洋流發電，未來在潮汐風箏技術發展成熟的情況下，此技術將可有重大的突破。

三、結論
台灣為四周環海的島嶼國家，海洋資源豐富，如東北角外海、富貴角、澎湖及雲彰隆起具波浪能發展電潛能；東部花蓮外海及台東外海具海洋溫差發電潛能；富貴角、澎湖水道及東部黑潮具洋流發電潛能，未來發展空間可期 。
此外，台灣東南部及屏東西南部海域地形，所建置的波浪模式以提供黑潮洋流發電與維運做為參考 。為可針對台灣地形及海洋環境適性發展，上文提供海洋能源多項技術的介紹，可做為參考與借鏡。