海洋能潛力大！國科會：全球平均海面溫度上升 增強海風、帶動波浪能

国科会6日表示，透过美国太空总署(NASA)、大气暨海洋总署(NOAA)以及欧洲太空总署(ESA)等研究机构的监测资料显示，2023年全球平均气温为有纪录以来最热的一年。全球平均海表面温度也创历史新高，与工业化前平均海温相比，上升幅度首次超过1°C。持续升高的海温，不但会使得海洋因为热膨胀而加速海平面上升，也会增强海面上的热对流，导致海风更为强劲，进一步引发更高的风浪，并产生更大的波浪能(Wave power)。

在国科会工程处及自然处计划支持下，国家灾害防救科技中心分析过去70年(1951-2020)全球海水表面温度、近海面海风风速、波高等历史大数据后发现，上述三项重要的海洋物理量均呈现明显持续上升趋势。海风与海水表面温度、海风风速与波高在统计上存在显著的因果性及关联性，该研究成果于2024年2月刊载国际期刊《应用能源》(Applied Energy)。

国科会表示，波浪能是风能在海洋表面上转化为动能的结果，而风能的强弱与气候、季节和地区的海温有关，海洋表面温度高有助于增强海风，进而形成更大的海洋波浪。国家灾害防救科技中心团队解析过往70年的海洋大数据发现，海表温和波浪能之间存在着因果关系，当全球海表面温度超过70年平均值 1°C时，全球平均海风风速将增加0.8 m/s，海风增强使得波高提高0.5 m，间接使全球平均波浪能上升32.8 kW/m。

国科会指出，这项研究成果显示，以全球范围而言，位于南纬30°至南纬60°之间的海域，占全球波浪能的52.3%，为全球波浪能总量主要分布地区。若以各大洋个别来分析，南太平洋海域，占全球波浪能的28.3%，其次是南大西洋的23.3%、印度洋15.1%、北大西洋和北太平洋地区，分别占约9.6%和9.3%。

研究进一步指出，以全球尺度而言，海水表面温度与海风风速之间的相关性存在一年的时间延迟，当全球平均海表温升高约一年后，全球平均海风才有显著且普遍的增强。然而海风风速与波高、波浪能之间，则没有发现明显的时间延迟，亦即，当海风增强时，几乎可同时驱动较高的波浪，并产生更大的波浪能。

为因应气候变迁，国发会于2022年3月正式公布「台湾2050净零排放路径及策略总说明」提供至2050年净零之轨迹与行动路径，以促进关键领域之技术、研究与创新，引导产业绿色转型，带动新一波经济成长。其中「前瞻能源」这项关键战略，被视为太阳能与风能以外重要前瞻再生能源技术，风能和太阳能在发电上受限于时空的特定因素，而前瞻能源当中的海洋能的持续稳定性能在一定程度上弥补风能和太阳能的间歇性。本研究使用70年的大数据探讨海洋能的潜能，可以提供开发新能源的参考。

延伸阅读