我國(guó)潮汐能發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀與前景展望

陳思琪

摘 要：在環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天，潮汐能作為一種綠色清潔可持續(xù)的新能源備受關(guān)注。中國(guó)因其綿長(zhǎng)的海岸線和優(yōu)良的海底地勢(shì)，在潮汐能的開(kāi)發(fā)和利用方面占有優(yōu)勢(shì)，但經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，潮汐能的開(kāi)發(fā)利用仍面臨許多難題。本文就中國(guó)潮汐能發(fā)電現(xiàn)狀對(duì)其前景進(jìn)行展望并提出建議。

關(guān)鍵詞：潮汐能 潮汐能發(fā)電 經(jīng)濟(jì)效益

中圖分類號(hào)：TM61文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-9082（2020）06-0-01

前言

近年來(lái)隨著環(huán)境污染加劇、傳統(tǒng)能源逐步耗盡，新能源取代傳統(tǒng)能源已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。地球是一個(gè)藍(lán)色的星球，海洋是生命開(kāi)始的地方，新能源中海洋提供的能源更是重要的一部分，其中由月球引力引發(fā)的海洋潮汐所承載的能源有著可持續(xù)、環(huán)境友好等優(yōu)勢(shì)。因此，從人類長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和替代能源等角度來(lái)看，潮汐能的開(kāi)發(fā)與利用應(yīng)得到高度的

重視。

一、潮汐能的國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

1.潮汐電站分布狀況

我國(guó)東部海岸線綿長(zhǎng)，潮汐能資源在世界上處于領(lǐng)先地位，目前潮汐能的開(kāi)發(fā)與利用主要集中在電力和旅游業(yè)。潮汐能發(fā)電站主要分布在福建、江蘇、浙江、山東等幾個(gè)沿海省份，其中福建省的潮汐能資源最為豐富[1]。表1是我國(guó)部分潮汐能發(fā)電站的基本情況。

表1 中國(guó)部分潮汐能發(fā)電站的現(xiàn)狀

名稱 所在地 裝機(jī)容量/kw 總發(fā)電量/

（億W·h-1） 發(fā)電方式 平均潮差/m

江廈潮汐電站 浙江 3 000 100 單庫(kù)雙向 5.08

幸福洋潮汐電站 福建 1 280 31.5 單向退潮式 4.54

白沙口潮汐電站 山東 40 000 1.03 單庫(kù)單項(xiàng) 2.5

海山潮汐電站 浙江 150 3.1 雙庫(kù)單項(xiàng) -

岳浦潮汐電站 浙江 - 0.003 1 單庫(kù)單項(xiàng) 3.6

瀏河潮汐發(fā)電站 江蘇 150 0.002 5 雙向發(fā)電 -

注：資料收集來(lái)源于中國(guó)知網(wǎng)[2，34-35]

2.發(fā)展困境

與一些潮汐能開(kāi)發(fā)利用大國(guó)相比，我國(guó)潮汐能資源利用尚處于萌芽階段，在技術(shù)、政策、產(chǎn)業(yè)鏈等方面仍有很大的潛力有待發(fā)掘。新能源的發(fā)展是一個(gè)漫長(zhǎng)的、需要不斷探索的過(guò)程，而我國(guó)目前面臨的問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面：

（1）技術(shù)發(fā)展不成熟。不論是筑壩式還是潮汐能流發(fā)電技術(shù)，在我國(guó)的發(fā)展都不夠成熟。在建設(shè)時(shí)，潮汐電站通常會(huì)面臨因水深壩長(zhǎng)引起的施工和防淤困難[2]，建成運(yùn)行后，由于潮汐發(fā)電具有不穩(wěn)定性，又會(huì)出現(xiàn)輸出功率波動(dòng)大、發(fā)電機(jī)組利用率低的問(wèn)題[1]。在土建和機(jī)電方面投入的人力、物力、財(cái)力拉低了潮汐能開(kāi)發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益，從而使得資源利用受限。

（2）發(fā)電成本較高。由于我國(guó)潮汐電站設(shè)備落后、核心技術(shù)與一些歐洲國(guó)家相比仍有不小的距離，所以潮汐電站的經(jīng)濟(jì)效益低下。目前已有一些潮汐電站通過(guò)綜合利用的方式來(lái)創(chuàng)收，如山東的乳山口潮汐發(fā)電站周邊發(fā)展了灘涂養(yǎng)殖、海產(chǎn)品加工、旅游度假村等產(chǎn)業(yè)，帶動(dòng)了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展，可為其他地區(qū)所借鑒[1]。但總體來(lái)說(shuō)，大部分潮汐發(fā)電站成本要高于傳統(tǒng)化石能源發(fā)電廠，加之沒(méi)有相應(yīng)優(yōu)良政策扶持，企業(yè)壓力較大。

（3）破壞海底生態(tài)環(huán)境。建在海下的機(jī)械設(shè)備受到海水侵蝕，使得沿海的生物無(wú)法生存，甚至對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)造成影響。這個(gè)問(wèn)題是需要長(zhǎng)期考慮和解決的，即便是潮汐能發(fā)電技術(shù)成熟的國(guó)家，對(duì)于電站得開(kāi)發(fā)規(guī)劃和論證都長(zhǎng)達(dá)幾十年[1]。

二、潮汐能的國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀

從發(fā)展前景方面看，戎曉洪[3]認(rèn)為雖然我國(guó)目前潮汐發(fā)電面臨一些困難，但具有很大潛力;而張發(fā)華[4]進(jìn)一步指出最核心的難題就是電價(jià)成本，并提出通過(guò)綜合開(kāi)發(fā)的模式降低成本;張勇、崔蓓蓓、邱宇晨[5]和趙霞、譚思明、姜靜[6]則分別從政策優(yōu)化和技術(shù)專利角度提出建議。

從專業(yè)技術(shù)方面看，趙帥帥、陳成軍、洪軍、董志強(qiáng)[7]設(shè)計(jì)了一種偏心葉片式潮汐能發(fā)電裝置，通過(guò)測(cè)試得出了功率系數(shù)最大時(shí)的來(lái)流速度;孔凡國(guó)等[8]提出了一種海浪能和潮汐能雙模式發(fā)電的裝置，將機(jī)械設(shè)備安裝在陸地上，減少了對(duì)海洋生態(tài)的影響;錢超等[9]通過(guò)創(chuàng)新液壓桿結(jié)構(gòu)，巧妙地設(shè)計(jì)了一種新型的六自由度的海浪發(fā)電裝置，并通過(guò)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真證實(shí)了其吸收海浪能的能力。

三、前景展望

經(jīng)過(guò)近十年的技術(shù)發(fā)展，我國(guó)的潮汐能發(fā)電產(chǎn)業(yè)在一步步走向成熟。針對(duì)目前遇到的問(wèn)題，以后的研究重心可放在以下幾個(gè)方面：首先，通過(guò)不斷的技術(shù)研究和國(guó)際交流，更新和完善發(fā)電的方式和機(jī)械裝置，從而降低發(fā)電成本;其次，應(yīng)加強(qiáng)選址規(guī)劃和論證可行性的工作，提高發(fā)電站建設(shè)的質(zhì)量，為后期運(yùn)行提供有力保障，也能減少長(zhǎng)期利用的成本;再次，借鑒一些歐洲國(guó)家的相關(guān)政策，為新能源開(kāi)發(fā)提供政策優(yōu)惠，拉動(dòng)其經(jīng)濟(jì)效益增長(zhǎng);最后，在發(fā)電站周圍發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游觀光等附屬產(chǎn)業(yè)，帶動(dòng)周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

雖然潮流能的開(kāi)發(fā)道路上困難重重，距離其替代傳統(tǒng)化石能源仍有一段很長(zhǎng)的道路要走，但隨著人類社會(huì)的發(fā)展和科技進(jìn)步，新能源的優(yōu)勢(shì)日益凸顯，總有一天新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)會(huì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)成為市場(chǎng)

主流。

參考文獻(xiàn)

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[5]張勇，崔蓓蓓，邱宇晨.潮流發(fā)電——一種開(kāi)發(fā)潮汐能的新方法[J].能源技術(shù)，2009，30（04）：223-227.

[6]趙霞，譚思明，姜靜.中國(guó)潮汐能技術(shù)專利分析及對(duì)策建議[J].東方電機(jī)，

2011，39（06）：46-55.

[7]趙帥帥，陳成軍，洪軍，董志強(qiáng).偏心葉片式潮汐能發(fā)電裝置的設(shè)計(jì)及其仿真[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2014，14（08）：131-135.

[8]孔凡國(guó)，張健存，劉慶，李肇星，羅玉林.海浪能潮汐能雙模式發(fā)電裝置設(shè)計(jì)與研究[J].機(jī)械工程師，2020，（03）：14-17+22.

[9]錢超，鄭立波，馬春翔，張勇，高峰，鄒懷武.一種新型六維海浪發(fā)電裝置的設(shè)計(jì)與分析[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與研究，2016，32（01）：28-31.