潮汐發(fā)電的探索意義

浙江臺州溫嶺市區(qū)西南16公里處，樂清灣灣口，坐落著我國首個雙向潮汐能發(fā)電站——國家能源集團龍源電力溫嶺江廈潮汐試驗電站。

這個潮汐試驗電站裝機容量雖小，僅4100千瓦，但規(guī)模居全國第一、世界第四。

國際上對潮汐發(fā)電高度關注

跟波浪能、海流能、海水溫度差能、鹽度差能一樣，潮汐能也是海洋能的一種，具有可再生、無污染等優(yōu)點。自20世紀30年代起，人們開始研究潮汐發(fā)電。

1967年，法國建成朗斯電站，安裝24臺機組，總裝機容量24萬千瓦。

1984年，加拿大建成安納波利斯電站，安裝1臺機組，裝機容量2萬千瓦。

2011年，韓國建成始華湖電站，安裝10臺機組，總裝機容量25.4萬千瓦。

我國在1958年以后建設了許多小型潮汐電站。作為發(fā)生在20世紀的大事，1985年江廈潮汐試驗電站的投產(chǎn)發(fā)電，被鐫刻在北京中華世紀壇的青銅甬道銘文中。當時，該電站安裝5臺機組，總裝機容量3200千瓦。

“潮汐電站要建造在海水漲落幅度大的海灣上，用大壩和廠房將大海和海灣分開，利用漲、落潮時大海和海灣的水落差來推動水輪機，再由水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電。”江廈潮汐試驗電站副站長王浩平介紹。

利用樂清灣的天然優(yōu)勢，江廈潮汐試驗電站在江廈港修建了一個狹長的、面積約130平方千米的水庫。漲潮時，海水位高于庫水位，機組反向發(fā)電，水庫充水。落潮時，庫水位高于海水位，機組正向發(fā)電，水庫泄水。

“水壩要建在合適的地方，也就是說海水連接水庫的這個口要小，但是水庫的‘肚子’要大，這樣發(fā)的電就多。”江廈潮汐試驗電站站長徐鴻平說。

江廈潮汐試驗電站

“小而美”背后的先驅(qū)探索

王浩平18歲就來到了江廈潮汐試驗電站，見證了這個潮汐電站30多年的發(fā)展歷程，他用“小而美”來形容它。

據(jù)王浩平介紹，江廈潮汐試驗電站于1972年經(jīng)國家計委批準建設，作為水利電力潮汐電站項目，承擔了潮汐能特點研究、潮汐機組研制、海工建筑物技術問題研究和綜合利用的任務。

2007年10月，6號新型機組順利投運，實現(xiàn)了正反向發(fā)電、正反向泵水、正反向泄水六工況運行，正向水力效率達到89.4%，反向水力效率達到84%，機組額定容量達到700千瓦。

此后，江廈潮汐試驗電站在充分吸收6號新型機組先進技術的基礎上，逐步對其他機組進行大修及技術改造。

2012年江廈潮汐試驗電站開始實施的1號機組增效擴容改造項目，采用三葉片的優(yōu)化葉輪設計，單機容量由500千瓦增加至700千瓦，成為世界首例在役全功能三葉片燈泡貫流潮汐發(fā)電機組，填補了我國潮汐發(fā)電機組類型上的一項空白。

“潮汐的變化很有規(guī)律，根據(jù)實測的潮位資料，可以精確預報未來時間里潮位的變化。”王浩平說，“發(fā)電量受漲退潮時間的影響，每年中秋節(jié)前后的7月、8月、9月，潮位比較高，發(fā)的電量更多一些。”

歷經(jīng)多年大風大浪的考驗，江廈潮汐試驗電站運轉正常，年發(fā)電量720萬千瓦時左右。截至目前，該電站累計完成發(fā)電量2.3億多千瓦時。

我國潮汐能相當于一個三峽工程

初步統(tǒng)計，全世界海洋一次漲落循環(huán)的能量為8×1012千瓦時，全世界的潮汐功率約為30億千瓦。

我國有漫長的海岸線，大陸岸線長約16134.9公里，島嶼岸線長約11673.9公里，沿岸分布著眾多潮汐電站站址。

據(jù)1982年普查，我國沿海裝機容量在500千瓦以上的可開發(fā)潮汐電站站點有191處，可開發(fā)裝機容量2158萬千瓦，相當于一個三峽工程的裝機容量，可開發(fā)潮汐能總量619億千瓦時，前景十分廣闊。

“浙江、福建沿海及長江口的可開發(fā)潮汐能裝機容量占全國的92%，裝機容量在50萬千瓦的大型潮汐電站均在上述區(qū)域內(nèi)，自北向南有長江口北支，浙江的杭州灣、象山灣、三門灣和樂清灣，福建的東吾洋、三都澳、羅源灣、興化灣和湄洲灣等處。”王浩平說，綜合開發(fā)潮汐能不僅可改善生態(tài)環(huán)境和交通運輸條件，更能實現(xiàn)水產(chǎn)養(yǎng)殖、土地圍墾、旅游觀光等的有機結合，具有巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

據(jù)記者了解，江廈潮汐試驗電站的穩(wěn)定運行為目前我國最具開發(fā)潛力的浙江三門健跳港、福建福鼎八尺門、廈門馬鑾灣潮汐項目的實施奠定了堅實的基礎，為我國大規(guī)模商業(yè)開發(fā)潮汐能積累了工程經(jīng)驗和技術儲備。