【明報專訊】潮汐發電技術的歷史已經超過100年，但它的商業化情况不太理想，無法和（河流）水力發電、風力發電、太陽能發電等主流可再生能源相提並論。這主要是因為潮汐能的能量密度太低，難以收集；若要建造超級大型的設施，又顯得很不划算。不過，有瑞典公司提出一種有如「海底放風箏」的方案，聲稱是潮汐發電技術的重大突破。經過10多年的研究，這套方案的商業化計劃似乎已有些眉目。
海洋的潮汐變化，是由於月球和太陽對海水的引力所造成的。所謂「潮汐能」，就是將海水潮漲和潮退形成的勢能轉化為電能或者其他能量形式。人們在潮水進入的地方築起堤堰或水壩。在潮漲時，海水會經單向水閘流入被圍起的盆地。當海水由堤堰外退卻，堤堰內外便會產生水位差。當海洋那邊的水位進一步下降，只要透過大型的渦輪機，將盆地內所貯存的水放掉，便能夠產生電力。潮汐能的優點是幾乎無處不在。但另一方面，其能量密度卻很低，令到潮汐能發電廠的投資回報欠缺吸引力。
發電效率遠超傳統潮汐發電及風電
瑞典企業提出、被稱為「海底放風箏」的嶄新潮汐能發電方案，是從以往多家機構曾經在陸地上試驗過的「風箏發電」方案取得靈感，將之移植到海底。所謂「風箏發電」，是將以高分子聚合物材質製造的大型特製風箏（其外形有些像降落傘或者滑翔翼），放到距離地面400至800米的平流層中，讓它乘風而行，在風力中不斷上下來回活動，透過牽引地面上的發電機來產生電力。其運作方式，就好像人們放紙風箏般，只需要些少拉抽技巧，就可以將它長時間地穩穩放在高空。而這種用來發電的特製風箏的活動軌迹，亦的確和紙風箏相差無幾，經常都會呈現8字形。電腦軟件會控制這種特製風箏的姿態，以獲得最強拉力來產生能量，然後再讓它以最小的阻力被拉回。這種模式不斷重複，只需花很少能量將它捲回，便能夠產生出遠遠超過它消耗的能量。
與地面和離岸的風力發電渦輪機相比，「風箏發電」的優點是，效率高得多和投資成本低得多。原因主要有兩個。第一，平流層的風力大約是地面的2.5倍，令到風箏發電的效率可以高達70%。第二，地面和離岸的風力發電機通常都只能在某些風向下發電，電力時有時無，發電量極不穩定。而「風箏發電」卻能夠利用任何方向的氣流來發電，基本上24小時都可以發電，發電量也穩定得多。正因為其發電效率高得多，所以一個特製風箏的發電量，就相當於多個地面或離岸的風力發電渦輪機，令其投資成本低得多，佔用的地面面積亦小得多。
Dragon 12單機功率達1.2MW
至於「海底放風箏」發電方案，概念像地上的「風箏發電」，可以收集到較多潮汐能。最初由瑞典紳寶集團（SAAB）設計，後來由瑞典初創企業Minesto在2007年開始嘗試商業化，期間不斷改進技術。現時，Minesto已研發出多款不同大小的Dragon系列「海底風箏」，其外型其實比較像飛機，利用位於機尾的兩個螺旋槳轉動來產生電力。Dragon系列「海底風箏」的翼展由4.9米至12米，重2.7噸至28噸，發電功率則由100kW至1.2MW，其中最大型的稱為Dragon 12。
今年2月，Minesto已在丹麥法羅群島附近的海底安裝了第一個Dragon 12，成功發電以及將產生電力併入電網的試驗。
成功在法羅群島附近試驗
據報道，Minesto的研究獲得歐洲區域發展基金提供超過4000萬歐元資金的支持。而Minesto更計劃，與法羅群島的能源公司SEV合作建造功率達到120MW的海底發電風箏群，一共安裝大約100個Dragon 12，能夠供應該群島40%的用電量。此外，Minesto在其他歐洲國家還有多個計劃。至於亞洲市場，該公司則計劃在台灣高雄設立分公司，以及首個項目。
筆者認為無可否認，從初步數據來看，「海底風箏」發電技術的確擁有多個優點。相對於傳統的潮汐能發電設施和海上風電場，它的體積要小得多，投資成本也低得多。而且，它並不佔用海面，也不會產生很大的噪音，對於海洋生態的影響也小得多。不過，真正大規模推行時，「海底風箏」的安裝密度應該如何設計，才是最優化，既不會互相干擾，也不會影響到一些深海魚類的數量，仍然需要相當時間的試驗。
