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研究生中文姓名:莊翔琂
研究生英文姓名:Chuang, Hsiang-Yen
中文論文名稱:麟山鼻海域海流能評估之研究
英文論文名稱:Investigation of Ocean Current Power Around the Linshanbi
指導教授姓名:蕭松山
方惠民
口試委員中文姓名:教授︰林銘崇
教授︰蕭松山
業界委員︰方惠民
助理教授︰張君明
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣海洋大學
系所名稱:河海工程學系
學號:10252018
請選擇論文與海洋研究相關度:間接相關
請選擇論文為:應用型
畢業年度:104
畢業學年度:103
學期:
語文別:中文
論文頁數:96
中文關鍵詞:海洋能海流發電發電潛能
英文關鍵字:Ocean EnergyCurrent PowerGeneration Potential
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台灣四面環海,海洋能源的開發及利用倡議不斷。台灣約99%的電力能源仰賴進口,在環保、乾淨與安全取得電力能源前提下,依台灣的地理環境,海潮流能是繼太陽能及風能外,綠能發展的選擇之一。海流發電的開發及利用,主要係先評估該能源可資利用的發電潛能價值為何。根據經濟部工業技術研究院評估台灣周圍近岸海域海流能蘊藏,於台灣北部海域因有強流集中現象,為具海流發電效益的場域之一。緣此,本研究根據麟山鼻海域潮汐、波浪及海流等現場觀測成果,將現場實測資料提供做為數值模式率定參數,進一步模擬麟山鼻海域流場分佈特性,並提出優勢海流發電設置場域。根據本研究水動力模式計算結果顯示,於麟山鼻外海等深線-20 ~ -50 m海域海流最大流速可達2.27 m/s,平均流速介於1.62 ~0.94m/s間,主要流向則為東北-西南向,並以海流發電潛能計算公式將流速轉換成海流發電潛能,發現在座標(E°121.47274,N°25.30460; E°121.49665,N°25.32438)圍成的矩形海域範圍(約5.3 km2)較具發電效益。
Taiwan is surrounded by the sea and has been continually advocating developing and utilizing ocean power. Approximately 99% of Taiwan’s electrical power depends on imports. Under the premise of obtaining electrical power in a manner that is environmentally friendly, clean, and safe for Taiwan’s environment, ocean current power is a green energy alternative to solar and wind power. Developing and utilizing ocean current power requires first assessing its potential and value. According to the Industrial Technology Research Institute’s simulation of the near-coast ocean areas around Taiwan, the strong currents concentrated in Taiwan’s northern ocean areas would be beneficial for generating ocean current power. Therefore, this study conducted observations of tides, waves, and ocean currents in the ocean area near Linshanbi. The field measurement data provided the calibration parameters for a Numerical module, further simulating the flow-field distribution characteristics of the ocean area near Linshanbi, from which an advantageous position and orientation were proposed for establishing an ocean-current power station. The results of a hydrodynamic model revealed that the maximal flow rate in the isobaths at -20 ~ -50 m depths off the Linshanbi coast is approximately 2.27 m/s, with a mean flow rate of 1.62-0.94 m/s in a principally northeast–southwest direction. Furthermore, the field observation data were compared to the model calculation results, and a formula was employed to convert the flow rate into ocean-current power generation potential. The generation potential was concentrated among the coordinates (E°121.47274,N°25.30460) and coordinates (E°121.49665,N°25.32438) with 5.3-km2 rectangular area.
摘要 III
Abstract V
目錄 VI
表目錄 VIII
圖目錄 IX
第一章 前言 1
1-1 研究動機與目的 1
1-2 文獻回顧 1
1-3 研究方法與內容 8
第二章 研究海域定點觀測 10
2-1 潮汐資料 12
2-2 波浪資料 13
2-3 海流資料 15
第三章 研究區域海流調查 17
3-1 觀測區劃 17
3-2 觀測方法及內容 19
3-3 現場觀測資料分析 22
3-3-1 海流掃測資料分析方法 22
3-3-2 海流掃測觀測結果 25
第四章 模式建立及模擬 45
4-1 波浪頻譜模式(Spectral Wave Module, SW) 45
4-1-1 控制方程式 46
4-1-2 數值方法 48
4-2 水動力模式(Hydrodynamic Module,HD) 49
4-2-1 控制方程式 49
4-2-2 數值方法 49
4-2-3 數值模式之穩定條件 51
4-3 邊界條件及參數設定 52
4-3-1 模式計算區域 52
4-3-2 近岸波浪模式設定 54
4-3-3 水動力模式設定 56
4-4 波浪模擬結果 58
4-5 海流模擬結果 62
第五章 海流發電潛能評估 82
5-1 模式評估 82
5-2 海流發電潛能計算 85
5-3 海流發電機組選擇 87
第六章 結論與未來研究方向 89
6-1 結論 89
6-2 未來研究方向 90
參考文獻 91
謝誌 94
作者簡歷 96

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電子全文
全文檔開放日期:2018/08/11
 
 
 
 
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