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我國潮汐能開發(fā)利用調(diào)研

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2015-08-01 12:11:34
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我國潮汐能開發(fā)利用調(diào)研一、引言 潮汐能作為一種可再生的潔凈的自然能源,在國內(nèi)外很早就引起了人們的關(guān)注。自20世紀(jì)70年代西方發(fā)生石油危機(jī)以來,世界上掀起了一股尋求替代能源、開發(fā)利用

一、引言

  潮汐能作為一種可再生的潔凈的自然能源,在國內(nèi)外很早就引起了人們的關(guān)注。自20世紀(jì)70年代西方發(fā)生石油危機(jī)以來,世界上掀起了一股尋求替代能源、開發(fā)利用可再生能源的熱潮。特別是1992年聯(lián)合國世界環(huán)境與發(fā)展大會以后,為了保護(hù)日益惡化的人類生存環(huán)境,走可持續(xù)發(fā)展的道路,調(diào)整能源結(jié)構(gòu),大力開發(fā)可再生能源已成為世界各國的共識,并形成國際大氣候。自1967年法國建成24萬千瓦的朗斯潮汐電站后,許多沿海國家都提出了開發(fā)潮汐電站的各種方案。截止20世紀(jì)90年代初,世界上完成規(guī)劃或設(shè)計(jì)論證以及建議的潮汐電站壩址已達(dá)139處。有專家預(yù)言,21世紀(jì)初世界上將有100萬千瓦級的大型潮汐電站建成。

  浙江省是我國潮汐能資源最豐富、開發(fā)利用最早、取得業(yè)績最好的省份之一。為此,作者就該省潮汐能開發(fā)利用的歷史和現(xiàn)狀進(jìn)行了一次全方位調(diào)研,收集到了大量第一手資料。經(jīng)過認(rèn)真的梳理和客觀分析,形成了這份調(diào)研報(bào)告。其中所反映的一些開發(fā)活動、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和評價(jià)觀點(diǎn)或許還是鮮為人知,僅希望人們能對我國早期潮汐能開發(fā)利用的狀況有一較全面的認(rèn)識和了解,以喚起人們對潮汐能開發(fā)利用的重視和支持。

二、 潮汐能開發(fā)利用活動回顧

  眾所周知,浙江省不但潮汐能資源豐富、開發(fā)條件好,而且一直以來對潮汐能開發(fā)利用較為重視。40多年來,我國潮汐能開發(fā)利用活動和建設(shè)大多發(fā)生在浙江省或與該省有關(guān)。自1958年以來,浙江省對主要的潮汐電站站址開展了大量的規(guī)劃設(shè)計(jì)和選點(diǎn)考察工作,同時(shí)陸續(xù)建成了一批小型潮汐電站,至80年代中期長期運(yùn)行發(fā)電的尚有4座(占全國一半),而到目前為止僅剩2座(全國3座)??梢钥吹剑憬〕毕荛_發(fā)利用活動,也即我國潮汐能開發(fā)利用活動大概經(jīng)歷了4個時(shí)期。

  1、潮汐能資源普查階段(50-60年代)

  1958年,在我國沿海各省掀起了一股開發(fā)潮汐能的熱潮,浙江省則以錢塘江口潮汐能開發(fā)為重點(diǎn),開展了一系列資源調(diào)查工作[1][2]。經(jīng)對全省11處較大港灣和河口進(jìn)行踏勘后,初步估算得到全省沿海潮汐能資源總裝機(jī)容量為915.9萬kW,年發(fā)電量可達(dá)227.4億kWh。

  1958年10月,全國潮汐發(fā)電會議在上海召開,錢塘江口潮汐電站建設(shè)成為會議的中心議題,并形成了 錢塘江河口等大型潮汐電站要抓緊研究 的會議決議。1959年11月,浙江省將乍浦潮汐電站列為錢塘江下游綜合治理第二期工程,并把工程初步規(guī)劃方案正式上報(bào)中央。同年12月,該方案被國家計(jì)委列入近期建設(shè)計(jì)劃。1960年4月,國家科委和水電部在杭州召開錢塘江河口綜合治理開發(fā)科技工作會議,制定了1960-1962年科技發(fā)展規(guī)劃,確定了潮汐能開發(fā)的9項(xiàng)研究任務(wù),即河口潮波特性、泥沙運(yùn)動、河床演變、松軟地基處理和水上施工技術(shù)、水工結(jié)構(gòu)形式,以及低水頭大流量水力發(fā)電機(jī)組型式和機(jī)組結(jié)構(gòu)、機(jī)組制造的代用材料等方面的研究。1961年,因遇自然災(zāi)害,國民經(jīng)濟(jì)進(jìn)入調(diào)整時(shí)期,科研規(guī)劃實(shí)施進(jìn)程推遲,潮汐電站建設(shè)項(xiàng)目也趨于停頓。

  但從全國來看,在短短幾個月的時(shí)間里,從廣東到山東沿海還是建成了一批(約40余座)小型潮汐電站,總裝機(jī)容量達(dá)583kW。浙江省在這一時(shí)期也建成了幾座小型潮汐電站,至今有據(jù)可查的有汛橋(臨海)、沙山(溫嶺)、清江渡(樂清)、雙合(岱山)和銅盆鋪(鄞縣)等5座潮汐電站。這批電站裝機(jī)規(guī)模均很小(一般幾十千瓦),機(jī)電設(shè)備簡陋,水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪為木制,發(fā)電機(jī)多為感應(yīng)電動機(jī)改裝。其中長期運(yùn)行的僅有沙山潮汐電站一座。

  2、潮汐能資源開發(fā)論證階段(70年代)

  70年代浙江省潮汐能開發(fā)活動,主要圍繞著江廈潮汐試驗(yàn)電站的選點(diǎn)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)和建設(shè)進(jìn)行[1]。

  1970年7月水電部批示該部駐浙第十二工程局,對潮汐能資源進(jìn)行查勘提出規(guī)劃,選擇試點(diǎn)工程,搞好勘測設(shè)計(jì)工作。1972年3月水電部第十二工程局在提交的《樂清灣綜合開發(fā)技術(shù)經(jīng)濟(jì)調(diào)查報(bào)告》中,提出了開發(fā)樂清灣潮汐能資源的4個比較方案。其中第一方案,即現(xiàn)在的江廈電站方案;第四方案為江巖山至漩門港以內(nèi)庫區(qū)一次性開發(fā)方案。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,考慮到試驗(yàn)電站的規(guī)模和投資,最終確定江廈港作為我國潮汐試驗(yàn)電站的首選站址。

  1972年3月,國家計(jì)委批準(zhǔn)江廈潮汐試驗(yàn)電站工程,并列為國家重點(diǎn)科研項(xiàng)目。次年4月,試驗(yàn)電站工程在溫嶺縣地方在建的七一塘圍墾工程的基礎(chǔ)上開工建設(shè),至1978年土建工程竣工。

  在這一時(shí)期,浙江省除開始研建江廈潮汐試驗(yàn)電站外,沿海各縣還先后建成一批小型潮汐電站,它們是象山縣的高塘、岳浦、吉港、兵營,玉環(huán)縣的海山和洞頭縣的北沙等6座。這批電站多數(shù)建在當(dāng)時(shí)大電網(wǎng)未達(dá)到的孤島和邊遠(yuǎn)沿海地區(qū),裝機(jī)規(guī)模都在150kW以上,但長期運(yùn)行發(fā)電的僅有海山和岳浦站。

  由此可見,浙江省在五十年代末、七十年代初建成的兩批小型潮汐電站,總數(shù)有11座之多,但大都在建成不久即廢棄。究其原因,主要是這兩批電站建設(shè)均處在大躍進(jìn)和文革時(shí)期。而且,建站前對自然環(huán)境條件調(diào)查不充分,論證不足,建站后又出現(xiàn)庫區(qū)泥沙淤積嚴(yán)重,水輪機(jī)等設(shè)備簡陋、質(zhì)量低劣,對海水腐蝕、海生物污損也沒有采取有效措施,更沒有處理好電站與排灌、通航的矛盾,以及對間隙性潮電未能采取補(bǔ)救措施,用戶感到使用不便等問題,從而導(dǎo)致這些電站在建成后不久就陸續(xù)關(guān)停廢棄。

  值得一提的是,處于樂清灣和象山港的沙山和岳浦潮汐電站,是當(dāng)時(shí)建成的11座電站中運(yùn)行時(shí)間最長的2座,直至80年代中期大電網(wǎng)到達(dá)后,才因設(shè)備陳舊、經(jīng)濟(jì)效益低下而停止運(yùn)行。

   3、國家試驗(yàn)電站建設(shè)階段(80年代)

  這是我國國民經(jīng)濟(jì)開始快速發(fā)展的一個時(shí)期,但能源供求矛盾日趨突出,故國家決定重點(diǎn)加速發(fā)展農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸和能源等基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。于是,潮汐能開發(fā)利用開始受到我國沿海地區(qū)各級黨委和政府的重視,浙江省潮汐能開發(fā)同樣出現(xiàn)了空前活躍的局面,主要圍繞著江廈潮汐試驗(yàn)電站的建設(shè)和萬千瓦級潮汐電站的前期工作展開。

  (1)江廈潮汐試驗(yàn)電站建設(shè)

  1980年5月底,江廈潮汐試驗(yàn)電站經(jīng)過近7年的建設(shè),第一臺由我國自行研究設(shè)計(jì)制造的500kW燈泡型貫流式雙向潮汐水輪發(fā)電機(jī)組試運(yùn)行成功[3]。1983年,原國家科委將江廈潮汐試驗(yàn)電站的研建列為國家六五重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目。1985年12月,江廈潮汐試驗(yàn)電站5臺機(jī)組全部投產(chǎn)發(fā)電??傃b機(jī)容量為3200kW,設(shè)計(jì)年發(fā)電量為997萬kWh。1986年1月,由原國家科委和水電部主持,在浙江省臨海市召開了江廈潮汐試驗(yàn)電站科技攻關(guān)項(xiàng)目評審會議。評審委員會對電站取得的技術(shù)成果及經(jīng)濟(jì)效益和社會效益均給予了高度評價(jià)。1987年,江廈潮汐試驗(yàn)電站項(xiàng)目獲得國家科技進(jìn)步二等獎。

 ?。?)萬千瓦級潮汐電站選址前期準(zhǔn)備[1][4]

   在江廈潮汐試驗(yàn)電站建設(shè)期間,浙江省科協(xié)組織下屬12個學(xué)會、研究會的30余名高中級科技人員,于1983年5月,開展了萬千瓦級潮汐電站的選點(diǎn)考察,并推薦位于象山港末端的黃墩港峽山壩址方案作為萬千瓦級潮汐試驗(yàn)電站站址。經(jīng)初步估算,該站址可裝機(jī)容量可達(dá)5萬kW,年發(fā)電量為1.3億kWh。至于樂清灣潮汐能資源開發(fā),專家們認(rèn)為它是大型潮汐電站的理想站址,但因規(guī)模大,涉及面廣,應(yīng)在充分調(diào)查研究和科學(xué)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,就潮汐能、港口、水產(chǎn)和土地四大資源權(quán)衡利弊,統(tǒng)籌規(guī)劃協(xié)調(diào)后,方能提出綜合開發(fā)方案。

  1984年7月,原國家科委海洋組也曾組織國內(nèi)專家,對浙江省象山港內(nèi)的黃墩港和樂清灣,以及福建省連江縣的大官坂和平潭縣竹嶼口等站址進(jìn)行了一次聯(lián)合考察。專家們一致認(rèn)為,浙江省的黃墩港潮汐能豐富,泥沙淤積不明顯,建站與航運(yùn)、海防、圍墾等矛盾不大,海上建筑物只需建造一座<?xml:namespace prefix = st1 />value="2" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">2km長的大壩,即可形成發(fā)電水庫,該站址可進(jìn)行內(nèi)容廣泛的潮汐能開發(fā)和綜合效益的科研工作,可為大型潮汐電站提供科學(xué)依據(jù)。缺點(diǎn)是工程量大、投資多、短期不易見效。建議浙江省對健跳港和鐵港(獅子口)站址再做工作,并與黃墩港對比后提出一個最佳站址。

  于是,在1984年9月,浙江省科委又組織了一次三門灣健跳港潮汐能開發(fā)專題考察。專家們經(jīng)過對該港內(nèi)黃門峽、鎖木渡、鳳凰山、羅城和龍江等壩址的實(shí)地考察,以及分析對比后提出:處于健跳港內(nèi)中段的鳳凰山和鎖木渡壩址對下游港口影響較小,可裝機(jī)2.0-2.5萬kW,容量適中,與黃墩港壩址相比具有潮差大、投資小、施工期短等優(yōu)點(diǎn),近期實(shí)施的可能性較大,故建議對此站址先期進(jìn)行可行性研究。

  1985年春,浙江省科委把健跳港潮汐電站可行性研究列為該省重點(diǎn)科研項(xiàng)目。并于1988年8月提交了健跳港萬千瓦級潮汐電站可行性研究報(bào)告,推薦鳳凰山為電站壩址,裝機(jī)容量為1.5萬kW,年發(fā)電量為4500萬kWh,工程總投資1.172億元,施工期4年。工程建成后對環(huán)境影響較小,庫內(nèi)無淹沒損失,筑壩后可以便利庫內(nèi)兩岸交通,且可為今后大型潮汐電站開發(fā)提供經(jīng)驗(yàn),故認(rèn)為該站具有開發(fā)建設(shè)價(jià)值。

  4、 萬千瓦級潮汐電站選址階段(90年代)

  90年代從國際到國內(nèi)都呈現(xiàn)了開發(fā)可再生能源的大好環(huán)境。1992年聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會要求各國,為了保護(hù)環(huán)境,限制有害氣體排放,加速發(fā)展可再生能源。我國政府承諾承擔(dān)義務(wù),并最早提出旨在保護(hù)環(huán)境,走可持續(xù)發(fā)展道路的《21世紀(jì)議程》。國家計(jì)委、科委、經(jīng)貿(mào)委及水利部、電力部、農(nóng)業(yè)部和海洋局等相關(guān)政府部門,以及沿海各級政府的相關(guān)部門,均在有關(guān)規(guī)劃、計(jì)劃中提出包括利用海洋能在內(nèi)的開發(fā)可再生能源的目標(biāo)和措施。而潮汐能資源量比較豐富的浙江和福建兩省,其開發(fā)積極性更高,在上級主管部門和專業(yè)單位的支持下,開展了萬千瓦級潮汐電站選址的前期工作。

  1991年9月,電力部華東勘測設(shè)計(jì)研究院完成了浙閩沿海潮汐電站規(guī)劃選點(diǎn)工作,從全國潮汐能第二次普查[5]獲得的浙閩沿海數(shù)十個萬千瓦以上的站址中,篩選出11個條件較好的站址(其中有浙江省的黃墩港、獅子口、岳井洋、健跳港和樂清灣等5個站址),進(jìn)行了重點(diǎn)規(guī)劃設(shè)計(jì),經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析比較,推薦健跳和獅子口分別作為萬千瓦級和10萬千瓦級潮汐電站近期開發(fā)項(xiàng)目[6]。
  1999年,國家電力總公司華東勘測研究院受浙江省電力局委托,完成了健跳港潮汐電站預(yù)可行性研究,提出該站址是我國當(dāng)前條件下適宜開發(fā)的最佳潮汐能資源利用區(qū)。并進(jìn)一步推薦鎖木渡為壩址,開發(fā)方式為單庫單向落潮發(fā)電,初選裝機(jī)容量為2萬kw,年發(fā)電量為5000萬kwh[7]。

  然而,值得遺憾的是,由華東勘測設(shè)計(jì)研究院承擔(dān),并經(jīng)多年反復(fù)勘測、論證完成的浙江省三門縣健跳港潮汐電站(萬千瓦級)預(yù)可行性研究報(bào)告,依然束之高閣,至今未予評審。

三、潮汐能開發(fā)利用現(xiàn)狀及評價(jià)

  1、潮汐能開發(fā)利用現(xiàn)狀

  由我國潮汐能開發(fā)利用活動回顧可知,浙江省從50年代末開始興建潮汐電站,至70年代中期,在沿海地區(qū)共建成潮汐電站11座,其中有4座長期運(yùn)行,曾發(fā)揮很好作用,簡介如下。

 ?。?)江廈潮汐試驗(yàn)電站

   位于樂清灣北端江廈港。平均潮差value="5.08" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">5.08m,最大潮差value="8.39" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">8.39m。港灣壩址處寬value="686" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">686m,壩內(nèi)港灣面積value="5.3" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">5.3km2。該站于1973年4月在地方建設(shè)中的七一塘圍墾工程基礎(chǔ)上開工,1978年土建工程竣工,1980年5月第一臺機(jī)組發(fā)電,并聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。1985年底全面建成,總裝機(jī)容量3200kW,5臺機(jī)組分別由1臺500kW、1臺600kW和3臺700kW組成。設(shè)計(jì)年發(fā)電量為997萬kWh。電站為單庫雙向運(yùn)行,水庫面積value="1.37" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">1.37km2,機(jī)組具有正反向發(fā)電和正反向泄水四種功能。電站總投資1130萬元。

  江廈潮汐試驗(yàn)電站自第一臺機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電至今已經(jīng)25年,全部建成已近20年。由該站20多年的運(yùn)行表明,我國自行設(shè)計(jì)制造的雙向燈泡型貫流式水輪發(fā)電機(jī)組運(yùn)行可靠,機(jī)組過水機(jī)件和海工建筑物的防海水腐蝕和防海生物污損措施效果顯著,庫內(nèi)外泥沙淤積不明顯。

  但需指出的是,由于江廈潮汐試驗(yàn)電站的水輪發(fā)電機(jī)組性能未達(dá)到設(shè)計(jì)模擬樣機(jī)的性能,且流道水頭損失較大,以及設(shè)計(jì)中忽視了設(shè)備檢修停止運(yùn)行對發(fā)電量的影響等原因,故最終年發(fā)電量未能達(dá)到原設(shè)計(jì)指標(biāo)。目前的實(shí)際年發(fā)電量僅為500-660萬kWh。

 ?。?)沙山潮汐電站

   該電站位于樂清灣北端江廈潮汐電站的壩下,隸屬溫嶺市江廈鄉(xiāng)下樓村。1958年10月動工建設(shè),1959年8月建成發(fā)電。該電站是在灘涂上筑堤圍庫建設(shè)而成。平均潮差value="5.08" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">5.08m,水庫面積value=".05" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">0.05km2,庫容5.15萬m3。初期(1961年)安裝木制旋漿式水輪機(jī),配一臺16kW發(fā)電機(jī),單向落潮發(fā)電。1964年底改用一臺40kW發(fā)電機(jī),電站原建及改建投資4萬元(其中國家補(bǔ)助2萬元)。日平均發(fā)電時(shí)間12-13小時(shí),年發(fā)電量9.3萬kWh。在大電網(wǎng)到達(dá)前,該電站對促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了很好的作用,其中:1)供電照明1325戶;2)工農(nóng)漁副業(yè)產(chǎn)品加工企業(yè)數(shù)十家;3)電力灌溉水田53公頃,單產(chǎn)從value="3000" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">3000kg提高到value="9750" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">9750kg。

  1980年6月,該電站并入縣電網(wǎng),電價(jià)下跌至每千瓦小時(shí)0.085元,后大電網(wǎng)接通后,電價(jià)下跌至每千瓦小時(shí)0.05元,電站收益進(jìn)一步下降。1984年電站實(shí)行集體承包經(jīng)營,終因經(jīng)濟(jì)效益低下而停止發(fā)電。

   沙山潮汐電站是我國最早建成的一批潮汐電站中,唯一長期運(yùn)行達(dá)25年以上的小型潮汐電站。70年代全國第二次掀起建設(shè)潮汐電站的熱潮時(shí),沿海不少省份曾派技術(shù)人員到該站參觀取經(jīng),起到了很好的示范作用。

 ?。?)海山潮汐電站

  位于樂清灣中部玉環(huán)縣海山鄉(xiāng)茅埏島西南端。平均潮差value="4.91" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">4.91m。1973年7月開工建設(shè),1975年9月建成。該站為上、下庫,加抽水蓄能水庫的單向全程獨(dú)立供電的潮汐電站,設(shè)計(jì)裝機(jī)容量275kW,1975年安裝第一臺75kW機(jī)組,蓄能發(fā)電站容量為55kW。

   1983年,該站曾因庫內(nèi)泥沙淤積影響發(fā)電,后采用水槍排淤取得較好效果。1986年4月經(jīng)改建,擴(kuò)大上下庫面積(上庫至value=".26" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">0.26km2,下庫至value=".03" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">0.03km2),蓄能水庫容量擴(kuò)至12萬m3,并增裝第二臺75kW機(jī)組,建成一站三庫連續(xù)發(fā)電的新型潮汐電站,年發(fā)電量達(dá)21-24萬kWh。1988年1月并入縣電網(wǎng)運(yùn)行。該電站1996年再次改造,換裝新機(jī)組,擴(kuò)容為2125kW,年發(fā)電量達(dá)33-38萬kWh。

   并網(wǎng)前,電站電力供1200戶家庭生活用電、16個鄉(xiāng)村企業(yè)供電。蓄能水庫蓄能發(fā)電的同時(shí),保證了全島4000余人的生活用水,并灌溉水田67公頃,使水稻單產(chǎn)從每公頃value="6000" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">6000kg提高到value="9675" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">9675kg,抗旱能力從30天提高到70天。1986年全縣大旱,該島抗旱能力和水稻單產(chǎn)均為全縣第一,產(chǎn)生了巨大的社會和經(jīng)濟(jì)效益。目前,該電站尚處于微利運(yùn)行狀態(tài)。2005年,海山潮汐電站為了擴(kuò)大發(fā)電規(guī)模,提出了電站擴(kuò)容計(jì)劃,新增2臺250千瓦的發(fā)電機(jī)組,但至今因建設(shè)資金尚未落實(shí)而擱淺。

 ?。?)岳浦潮汐電站

   位于象山縣南田島北岸(石浦對面)。平均潮差value="3.6" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">3.6m。1970年11月動工興建,1971年11月建成。該電站以筑堤圍涂成水庫而建,面積value=".19" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">0.19km2,單庫單向發(fā)電,設(shè)計(jì)裝機(jī)容量為475kW,實(shí)際裝機(jī)容量為275kW,并配有75kW柴油發(fā)電機(jī)1臺備用,年發(fā)電量12萬kWh(不含柴油發(fā)電)。

   在1981年12月電網(wǎng)到達(dá)該島前,電站效益甚好。除為該鄉(xiāng)48個企事業(yè)單位和全鄉(xiāng)農(nóng)民供電照明及農(nóng)副產(chǎn)品加工外,主要是給水庫提水,以滿足兩個鄉(xiāng)600公頃水稻和棉田灌溉所需,使水田抗旱能力從45天提高到80天,糧食產(chǎn)量從每公頃value="4500" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">4500kg提高到value="8500" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">8500kg。

  1983年電站并網(wǎng)運(yùn)行,且由5位農(nóng)民承包經(jīng)營,二臺機(jī)組運(yùn)行正常,年發(fā)電量達(dá)15萬kWh,效益也較好。運(yùn)行一年后終因上網(wǎng)電價(jià)低(0.05元/kWh),再加上管理不善,水稻種植面積減少,以及提水灌溉作用下降等原因而停止發(fā)電。

  2、技術(shù)水平評價(jià)

  江廈潮汐試驗(yàn)電站是以國家重點(diǎn)科技攻關(guān)成果轉(zhuǎn)化建成的我國最大、最先進(jìn)的潮汐電站,其裝機(jī)容量位居國內(nèi)第一、世界第三。為此,我們主要以該站為例,評價(jià)我國潮汐能利用所取得的主要成就 [8]。

  首先,為江廈潮汐電站研制的兩種結(jié)構(gòu)形式的四工況燈泡型貫流式潮汐水輪發(fā)電機(jī)組,填補(bǔ)了國內(nèi)空白,其主要性能指標(biāo)接近法國朗斯潮汐電站的水平。其中研制的調(diào)速器與行星齒輪增速和直聯(lián)兩種結(jié)構(gòu)的機(jī)組配套,能滿足潮汐機(jī)組復(fù)雜的調(diào)節(jié)過程,其靜動態(tài)特性的主要指標(biāo)均已達(dá)到部頒標(biāo)準(zhǔn)。此外,兩種結(jié)構(gòu)形式的機(jī)組都能穩(wěn)定運(yùn)行,并各有特點(diǎn)。如能適應(yīng)潮差變化而進(jìn)行大幅度調(diào)節(jié)的導(dǎo)葉和漿葉雙調(diào)結(jié)構(gòu);能適應(yīng)多工況運(yùn)行的燈泡型發(fā)電機(jī);能承受正反向推力,并能有效阻止海水侵入機(jī)組的止水密封,以及無刷勵磁和新型接力器回復(fù)機(jī)構(gòu)等。

  其二,在軟基礎(chǔ)上建筑水庫堤壩的設(shè)計(jì)施工獲得成功,建筑物穩(wěn)定可靠。江廈潮汐電站堤壩建于承載能力小于value=".1" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">0.1kg/cm2的海相淤泥粘土層上,壩兩側(cè)水位每天經(jīng)歷四次大起大落的泄降,經(jīng)長期考驗(yàn),建筑物穩(wěn)定可靠,無不均沉陷、斷裂和傾斜等現(xiàn)象發(fā)生。

  其三,選址合理、壩址正確,庫內(nèi)外泥沙淤積不明顯。因?yàn)榻瓘B潮汐電站處于樂清灣的頂部,海水含沙量少(1973年實(shí)測年平均value=".064" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">0.064kg/m3),泥沙顆粒細(xì)(粒徑<value=".02" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">0.02mm),再加上電站雙向運(yùn)行水流湍急,不利于泥沙淤積。據(jù)1982年與1972年對江廈潮汐電站庫區(qū)實(shí)測地形比較,發(fā)現(xiàn)庫區(qū)雖有沖、淤,但均不嚴(yán)重,庫內(nèi)尾部兩側(cè)+value="1.2" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">1.2m高程以下有10-value="30" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">30cm淤積,深庫部位沖刷value="1" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">1m多。

  其四,機(jī)組構(gòu)件和流道防海水腐蝕和防海生物污損技術(shù)措施成效明顯。為了提高潮汐電站機(jī)組構(gòu)件和流道防海水腐蝕、防海生物污損的性能,采取的主要技術(shù)措施有:(1)采用厚漿型環(huán)氧瀝青漆和電解海水外加電流陰極保護(hù)技術(shù)防腐蝕,如江廈潮汐電站就采用了高接觸型氧化亞銅涂料防污;(2)采用AC-15鋁粉漆防銹和836#瀝青防污,如海山站;(3)采用不銹鋼制水輪機(jī)葉輪,如江廈、岳浦、海山站;(4)采用噴燈燒死附著生物后涂水柏油,如岳浦站。

  然后,最關(guān)鍵的是取得了潮汐電站運(yùn)行管理的第一手資料。對潮汐電站運(yùn)行調(diào)度和潮汐電能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn),主要有:(1)電站采用了公用的按水位變化控制正、反向工況切換和水輪機(jī)協(xié)聯(lián)工況的裝置,經(jīng)運(yùn)行考驗(yàn)效果良好,并為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制和自動化操作創(chuàng)造了條件;(2)采用SB6-35型斷路器和二段母線裝置,滿足了電站發(fā)電機(jī)組每天開、停機(jī)各四次的頻繁操作和正反向順序切換的要求;(3)對周期性電能接入電網(wǎng)后的調(diào)試、使用和水庫水量的合理調(diào)度積累了大量可靠的數(shù)據(jù)。

  浙江省潮汐能開發(fā)技術(shù)經(jīng)過40多年的實(shí)踐,特別是經(jīng)過江廈電站的研建和80、90年代的規(guī)劃論證和研究,在潮汐電站規(guī)劃選點(diǎn)、設(shè)計(jì)論證、設(shè)備制造安裝、土建施工和電站運(yùn)行管理等方面都取得了較大的技術(shù)進(jìn)步和積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),技術(shù)水平在國際上已居較先進(jìn)的地位。浙江省的潮汐能開發(fā)因建成的小型電站多和庫區(qū)綜合利用搞得好而受到國外同行的關(guān)注。俄國潮汐發(fā)電專家曾著文稱江廈潮汐電站不僅對于中國,而且對其它國家今后潮汐電站的建設(shè)都具有杰出的意義,應(yīng)給予高度評價(jià)[9]。此外, 1992年韓國有關(guān)部門亦曾邀請中國潮汐能發(fā)電專家對其擬選的40萬kW加露林潮汐電站做咨詢評估等。

  3、經(jīng)濟(jì)效益評價(jià)

  由于浙江省幾座潮汐電站均在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期建成,尤其是在大躍進(jìn)和文革時(shí)期,所以建設(shè)程序多數(shù)不正規(guī),資金來源多性質(zhì)多渠道,建設(shè)過程也多周折、反復(fù),再加缺乏系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資料,故很難用科學(xué)規(guī)范的方法進(jìn)行定量的經(jīng)濟(jì)、財(cái)務(wù)分析,在此只能列舉有關(guān)數(shù)據(jù),以反映潮汐電站的經(jīng)濟(jì)效益和財(cái)務(wù)狀況。

 ?。?)電站投資

  影響潮汐電站投資的因素很多,如資源條件(潮差、壩長及其與水庫面積之比等)優(yōu)劣,規(guī)劃設(shè)計(jì)是否正確,施工管理是否嚴(yán)格,設(shè)備價(jià)格是否合理及確定價(jià)格的時(shí)間等,故很難用籠統(tǒng)的計(jì)算平均給出。浙江省4座潮汐電站除沙山站外,均在70年代完成土建,除江廈潮汐電站為國家投資,海山潮汐電站為地方投資為主外,其他站均為民辦公助,再加各站所處條件不同,故各站單位千瓦投資相差較大,約在1000-5000元之間。

  江廈潮汐電站。該站是建設(shè)程序較正規(guī)的一個,資料相對也較完整,但因人們對不合理開支和綜合利用的投資分?jǐn)?、效益分享等問題的處理原則和計(jì)算方法不同(有8種) [10],對其單位千瓦投資的計(jì)算,結(jié)果差距較大(大約在700 -4000元之間)。

  據(jù)該電站主管單位浙江省電力局的報(bào)告稱:電站總投資為1130萬元,若不是十年動亂的影響,按正常的基建程序建設(shè)這個電站,其投資可減少到948萬元,單位千瓦投資為2900元,稍高于低水頭河川電站的投資。[8]1986年1月在國家科委和水電部召開的評審會上,專家們對他們的分析方法和得出的結(jié)論表示認(rèn)可。

  海山潮汐電站。該站為了在海島上延長獨(dú)立供電時(shí)間,建設(shè)了上、下水庫和蓄能水庫,并多次擴(kuò)建,效果是好的,但投資較大。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),建站投資為32.05萬元(含蓄能電站投資8.6萬元);1983年利用水槍沖淤投資13.7萬元;1986年擴(kuò)建上、下水庫,增裝第二臺75kW機(jī)組,投資36.0萬元,1996年改、擴(kuò)建(即由原來的2臺75kW機(jī)組改擴(kuò)為2臺125kW機(jī)組),投資近60萬元。故海山潮汐電站的總投資約為120萬元,其單位千瓦投資達(dá)到了4800元。顯然,這與該站多次改、擴(kuò)建和多次投資有關(guān),從而提高了單位千瓦的投資成本。

 ?。?)電站收益

  江廈潮汐電站。1986-1999年14年共發(fā)電8198.98萬kWh,上網(wǎng)電量共7457.84萬kWh,電費(fèi)總收入為1790.91萬元。其中1999年發(fā)電量為598.93萬kWh,上網(wǎng)電量收入為240.58萬元。

  庫區(qū)內(nèi)圍墾土地5600畝,其中可耕地4700畝。電站庫區(qū)綜合利用情況良好,效益顯著(據(jù)溫嶺市江廈鄉(xiāng)政府提供的資料)。如庫區(qū)圍墾土地種植(主要種植水稻、棉花等農(nóng)作物和柑桔、文旦等水果),1999年產(chǎn)值約409.6萬元,凈收入約110.6萬元;利用庫區(qū)近岸水域圍塘立體水產(chǎn)養(yǎng)殖(主要品種有對蝦、青蟹、蟶、花蚶、泥螺等),1999年產(chǎn)值約1985.4萬元,凈收入約400萬元;利用庫區(qū)灘涂和水面開展貝類甲殼類養(yǎng)殖和網(wǎng)箱養(yǎng)魚(主要品種有蝦、蟹、蚶、蟶和鱸魚、大黃魚、歐洲鰻等),1999年產(chǎn)值約1285萬元,凈收入約265萬元。故就1999年以上三項(xiàng)總產(chǎn)值達(dá)3680萬元,凈收入為775.6萬元。

  可見,若把庫區(qū)綜合利用效益計(jì)算在電站收益內(nèi),電站則可盈利334.18萬元。然而,目前江廈潮汐電站庫區(qū)綜合利用收益卻完全與電站無關(guān)。這也是江廈潮汐試驗(yàn)電站長期處于虧損運(yùn)行狀態(tài)的主要原因。

  海山潮汐電站。1986-1990年5年共發(fā)電84.34萬kWh,電費(fèi)總收入8.87萬元。電站擴(kuò)容為2125kW后,1997-1999年3年共發(fā)電106萬kWh,電費(fèi)總收入為51萬元。

  電站在庫區(qū)內(nèi)開展以養(yǎng)對蝦為主的水產(chǎn)養(yǎng)殖,獲得很好的經(jīng)濟(jì)收益。1986-1990年5年總產(chǎn)值達(dá)91.87萬元,凈收入達(dá)30.71萬元。1998-1999年2年總產(chǎn)值達(dá)132.2萬元,凈收入達(dá)70.6萬元。

  該站固定資產(chǎn)總值達(dá)81.5萬元(1991年),大修折舊費(fèi)只從發(fā)電收入中提取,單位電能成本為0.27元,發(fā)電、養(yǎng)殖分?jǐn)偤髥挝浑娔艹杀緸?.171-0.193元。受養(yǎng)殖影響,每年少發(fā)電量約3-4萬kWh,占總發(fā)電量的10-13%,發(fā)電收入減少0.6-0.7萬元,而水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)值為發(fā)電產(chǎn)值的10倍以上,使電站達(dá)到自給有余。

  4、社會效益評價(jià)

 ?。?)創(chuàng)工業(yè)產(chǎn)值

  浙江省僅江廈和海山兩電站,1986-1999年共發(fā)電約8500萬kWh,按當(dāng)?shù)貑挝浑娔芄I(yè)產(chǎn)值每千瓦小時(shí)10元計(jì),則潮汐電站已創(chuàng)工業(yè)產(chǎn)值8.5億元。

 ?。?)節(jié)約發(fā)電用煤

   按每千瓦時(shí)電能煤耗value="350" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">350g標(biāo)煤計(jì),全省潮汐電能14年為國家節(jié)約發(fā)電消耗標(biāo)煤3.06萬噸,平均每年為國家節(jié)約發(fā)電消耗標(biāo)煤2185噸以上,共節(jié)約燃料費(fèi)約1200萬元以上,平均每年近90萬元。

  (3)培養(yǎng)了一批潮汐能開發(fā)人才

  浙江省通過40多年的潮汐能開發(fā),特別是江廈潮汐電站的研建、運(yùn)行管理和80-90年代的潮汐能開發(fā)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究,為本省培養(yǎng)和鍛煉了一批潮汐能開發(fā)利用方面從事規(guī)劃選點(diǎn)、勘測設(shè)計(jì)和研究、設(shè)備制造和施工及運(yùn)行管理的專業(yè)人才,也為全省今后潮汐能開發(fā)做好了技術(shù)和人才儲備。

  (4)擴(kuò)大了影響,提高了知名度

  江廈潮汐電站目前仍是我國最大、最先進(jìn)的潮汐電站,曾獲得1987年國家科技進(jìn)步二等獎,故時(shí)常被媒體關(guān)注,國內(nèi)海洋能專家經(jīng)常將有關(guān)該站的研究成果在國際上傳播,已廣為世人所知,不僅國家領(lǐng)導(dǎo)人和有關(guān)部委領(lǐng)導(dǎo)及國內(nèi)專家前往視察參觀,還有國外專家慕名而至,并對中國在潮汐能開發(fā)利用方面所取得的成就大加贊揚(yáng)。

  海山電站還因其創(chuàng)造了獨(dú)特的雙庫全潮蓄能發(fā)電形式,而獲得聯(lián)合國技術(shù)信息促進(jìn)系統(tǒng)中國國家分部頒發(fā)的發(fā)明創(chuàng)新科技之星獎。

   (5)其他效益

  江廈站水庫大壩便利了海灣兩岸的交通。海山站泄水渠已成為本島的小型交通運(yùn)輸船碼頭等。

  5、生態(tài)環(huán)境效益評價(jià)

 ?。?)減少向大氣排放有害廢棄物

  按江廈和海山兩電站1997年以后的發(fā)電量(每年平均約620萬kWh)計(jì)算,相當(dāng)每年少燃燒發(fā)電標(biāo)煤2480t,從而每年可減少向大氣排放CO2 7200t,SOx 50t,NOx 31t,粉塵 310t。

  (2)優(yōu)化電站周圍的生態(tài)環(huán)境

  正如俄羅斯潮汐發(fā)電專家所說:中國的江廈潮汐電站在目前世界上運(yùn)行的潮汐電站中,其生態(tài)效果是獨(dú)特的。根據(jù)生態(tài)條件所采取的運(yùn)行調(diào)節(jié)(庫水位不會高出平均水位以上+value="1.5" HasSpace="False" Negative="False" NumberType="1" TCSC="0">1.5m)措施,雖然損失了電能指標(biāo),但保證了大面積的海涂變成稻田和果園,再加上漁業(yè)(大量養(yǎng)殖海蝦和貝類),使電站所在地區(qū)的生活水平提高,形成了一個優(yōu)美的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。[9]而常規(guī)能源(礦物燃料)開采通常要?dú)纳帧⒘继锏仍械母鞣N植被,破壞生態(tài)環(huán)境。江廈潮汐試驗(yàn)電站不僅是我國最早建成的可再生能源利用的實(shí)用基地,而且也必將會成為我國發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),建設(shè)資源節(jié)約型社會的示范基地。目前,江廈潮汐試驗(yàn)電站也已經(jīng)被浙江省有關(guān)部門列為青少年科普教育基地。

   6、存在的主要問題及解決方案

 ?。?)技術(shù)方面

  浙江省潮汐能利用雖經(jīng)過了40多年的實(shí)踐,特別是江廈潮汐試驗(yàn)電站的研建,在科學(xué)技術(shù)上取得了很大進(jìn)步,也積累了很多經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn),為今后開發(fā)萬千瓦級以上潮汐電站奠定了基礎(chǔ)。但也由于受到當(dāng)時(shí)歷史條件的限制,在技術(shù)上還存在很多不足,尚需加強(qiáng)研究。[6]

  其一、 超低水頭大容量水輪發(fā)電機(jī)組研制。為適應(yīng)研建萬千瓦級電站的要求,應(yīng)盡快研制相應(yīng)的機(jī)組,單機(jī)容量規(guī)模擬在0.3-0.5萬kw以上,性能要求是發(fā)電效率高、造價(jià)低、耐腐蝕污損、故障率低,并兼顧河川水電站通用,以期增加生產(chǎn)量、降低成本。而現(xiàn)有潮汐水輪發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量小,自動化程度不夠,且設(shè)備可利用率較低,檢修時(shí)間長,設(shè)備構(gòu)件和流道的防腐防污技術(shù)措施尚待改進(jìn)提高。

  其二、 改進(jìn)水工建筑物型式和施工方法。國外潮汐電站的廠房、水閘采用預(yù)制鋼筋混凝土薄壁空腔沉箱式結(jié)構(gòu)和浮運(yùn)法無圍堰施工,具有縮短工期和降低投資的優(yōu)點(diǎn)。但國內(nèi)潮汐電站建設(shè)中尚無這方面的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)。由于現(xiàn)有潮汐電站的水工建筑型式單一,施工方法陳舊,造成工程量大,工期長,費(fèi)用高,從而使電站總投資大,經(jīng)濟(jì)評價(jià)指數(shù)偏高,不利于推廣。

  其三、水下基礎(chǔ)處理技術(shù)研究。江廈潮汐電站建設(shè)中電站主體結(jié)構(gòu)布置在岸邊基巖上,而今后中大型潮汐電站的廠房和水閘等主體結(jié)構(gòu)物將多置于海中,其基礎(chǔ)多為風(fēng)化基巖和淤泥質(zhì)沉積,施工難度較大。在采用無圍堰施工時(shí),無論哪種類型的基礎(chǔ),均需進(jìn)行水下基礎(chǔ)處理,而我國尚不具備這方面的成熟技術(shù)。

  其四、 建立潮汐電站發(fā)電和庫區(qū)綜合利用統(tǒng)一規(guī)劃、開發(fā)、經(jīng)營和管理的體制?,F(xiàn)有潮汐電站正反兩方面的經(jīng)驗(yàn)表明,在當(dāng)前條件下,搞好庫區(qū)綜合利用是提高電站經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑[5],浙江海山潮汐電站和山東白沙口潮汐電站的經(jīng)驗(yàn)證明,潮汐電站綜合利用的潛力是巨大的。而浙江省江廈潮汐試驗(yàn)電站在庫區(qū)綜合利用方面尚有許多教訓(xùn)可以吸取,目前尚缺乏一套行之有效的統(tǒng)一開發(fā)和經(jīng)營的管理體制,以及利好的激勵政策,以促進(jìn)潮汐能大規(guī)模開發(fā)利用。

 ?。?)經(jīng)濟(jì)方面

  目前,可再生能源開發(fā)利用所遇到的問題是,一次性投資高,且自身經(jīng)濟(jì)效益差,但社會效益卻十分顯著。潮汐發(fā)電也不例外。

  如一次性投資高,主要有如下原因所致,即:1)潮汐發(fā)電因?yàn)樗^(潮差)低、流量大和潮差變化,不僅水輪機(jī)體積大,耗費(fèi)鋼材多,設(shè)備出力不足,容量系數(shù)低,發(fā)電量少;而且,在軟基礎(chǔ)上筑壩,以及在惡劣的海洋環(huán)境中施工,施工難度大、建設(shè)周期長、費(fèi)用高;此外,許多設(shè)備需防腐、防污處理等,故造成電站建設(shè)一次性投資較高。2)由于建設(shè)所處的時(shí)代影響,江廈潮汐試驗(yàn)電站主要靠上級劃撥的科研經(jīng)費(fèi)建設(shè),而資金又不能有計(jì)劃按時(shí)到位,只能到多少,干多少,故電站于1973年4月開工,至1980年5月第一臺機(jī)組才投產(chǎn)發(fā)電。而實(shí)際有效工期僅3年左右[10]。由于工期延誤和設(shè)備材料浪費(fèi)等,所造成的不正常、不合理開支竟高達(dá)180萬元左右。3)按江廈港大壩以上港灣面積計(jì)算,實(shí)際上江廈潮汐試驗(yàn)電站的裝機(jī)容量可達(dá)1萬kW以上。但因?yàn)槭窃囼?yàn)電站,按當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件和要求,規(guī)模不宜太大,并且強(qiáng)調(diào)貫徹以糧為綱方針,要兼顧庫區(qū)圍墾種植,故最終確定的電站裝機(jī)規(guī)模為3200kW。并確定雙向運(yùn)行發(fā)電,控制庫區(qū)水位,放棄抽水工況,這些措施也都是為了照顧圍墾利益。當(dāng)?shù)厝罕娺€擅自擴(kuò)大圍墾種植或養(yǎng)殖面積,造成庫容縮小。此外,為了試驗(yàn)的需要,將機(jī)組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得較為復(fù)雜,每臺機(jī)組均為單機(jī)設(shè)計(jì)、制造和安裝,故費(fèi)用顯然比定型批量生產(chǎn)要高得多。據(jù)國外研究表明,潮汐電站設(shè)備的定型和批量制造,可大大節(jié)省投資成本。如前蘇聯(lián)列寧格勒金屬廠,在加工制造20個大型水輪機(jī)的成本核算中,得出制造第10個水輪機(jī)的成本為第一個的60%,而第20個則為第一個的50%。再如英國塞文潮汐電站計(jì)劃利用的160臺機(jī)組,采取批量制造,其造價(jià)可降低28.5%[9]。

  再者經(jīng)濟(jì)效益低。如上所述,當(dāng)前潮汐電站的突出問題是經(jīng)濟(jì)效益較低。究其原因主要有:1)潮汐能量密度低,造價(jià)高,發(fā)電量少。2)檢修時(shí)間長,設(shè)備可利用率低(與防腐防污不到位有關(guān)),從而也影響到發(fā)電量。如江廈潮汐試驗(yàn)電站停機(jī)檢修時(shí)間最長曾達(dá)550天/臺(1993年),平均每臺機(jī)組檢修時(shí)間為3.7個月。1996年停機(jī)檢修時(shí)間最短為220天/臺,平均每臺檢修時(shí)間為1.5個月。年平均檢修時(shí)間為每年每臺2.6個月。3)江廈電站庫區(qū)圍墾土地種植和灘涂、水面綜合利用與電站分屬不同部門管理,實(shí)行獨(dú)立核算,從而使電站失去了一條創(chuàng)收的途徑。4)電站運(yùn)行自動化程度低,職工多、負(fù)擔(dān)重。江廈電站每兆瓦裝機(jī)容量擁有職工數(shù)超過28人,而法國朗斯站僅為0.25人/MW,設(shè)計(jì)中的浙江健跳萬千瓦級潮汐電站每兆瓦裝機(jī)容量擁有職工數(shù)也為1.25人。1999年江廈站僅職工工資、福利等費(fèi)用就達(dá)300多萬元,占生產(chǎn)性開支的一半,僅此一項(xiàng)使每千瓦小時(shí)電能成本增加0.5元以上。5)政府缺乏對可再生能源,特別是潮能資源開發(fā)利用的激勵政策和優(yōu)惠措施。

  綜上所述,潮汐電站當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)效益低下,除了與潮汐能自身的弱點(diǎn)有關(guān)以外,主要是管理體制,以及內(nèi)部管理不善和激勵政策缺乏所造成的。山東省白沙口潮汐電站和浙江省海山潮汐電站的成功運(yùn)行表明,只要把潮汐電站與庫區(qū)綜合利用捆綁起來運(yùn)作,潮汐電站同樣能創(chuàng)造出良好的經(jīng)濟(jì)效益。江廈潮汐試驗(yàn)電站如能解決庫區(qū)綜合利用的經(jīng)營權(quán)、強(qiáng)化和改善內(nèi)部管理,也同樣可以獲得很好的經(jīng)濟(jì)效益。

四、大規(guī)模開發(fā)利用潮汐能資源的對策建議

  浙江省是全國最早開發(fā)利用潮汐能,并建成實(shí)用潮汐電站的省份之一。至80年代中期尚有4座小型潮汐電站(全國共8座)在正常運(yùn)行,但到2000年,潮汐電站數(shù)目非但沒有增加,反而在減少。目前,僅剩2座處于艱難維持狀態(tài),其中江廈潮汐試驗(yàn)電站則長期處于負(fù)債運(yùn)行狀態(tài)。為何在全球常規(guī)能源(煤、油)日趨緊缺,以及為保護(hù)人類生存環(huán)境、開發(fā)可再生能源的呼聲越來越高的情況下,同樣是再生能源的風(fēng)能開發(fā)利用在我國有較大的進(jìn)展,而潮汐能利用盡管在我國起步較早,技術(shù)條件也較為成熟,卻未能得到應(yīng)有的重視,發(fā)展步履艱難呢?

  究其原因,主要與人們對潮汐能開發(fā)利用的認(rèn)識不足,甚至存在偏見有關(guān)。如有人認(rèn)為,潮汐電站規(guī)模小、投資高,且又是間隙性發(fā)電,成不了氣候。殊不知,我國東南沿海地區(qū)有數(shù)十處建造萬千瓦級潮汐電站的理想站址,就浙江省而言,潮汐能可開發(fā)裝機(jī)容量就高達(dá)880萬千瓦,年發(fā)電量則在260億KWh以上。由此可見,潮汐能開發(fā)只要能得到應(yīng)有的重視,規(guī)模可以由小變大(法國于1967年建成的朗斯潮汐電站,總裝機(jī)容量達(dá)24萬KW,年發(fā)電量5.44億KWh,至今運(yùn)行正常,效益良好;且據(jù)國外報(bào)導(dǎo),在未來10-15年內(nèi),在英、加、俄、印等國中將會有100萬KW級的潮汐電站建成,最大的電站總裝機(jī)量可達(dá)1000萬KW)。此外,也有人認(rèn)為,潮汐電站投資過高,此乃不足為奇,它建造在環(huán)境條件相比陸地(火電廠)和河流(水電站)要惡劣得多的海灣中,在軟基海底上筑壩、波浪對海上建筑的威脅、水輪機(jī)受海水腐蝕和海洋生物的附著等因素而增加潮汐電站的建設(shè)成本是合乎情理的。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,對上述問題的處理技術(shù)已漸趨成熟,因而建設(shè)成本亦會隨之下降。另外,潮汐電站發(fā)電無需燃料,故運(yùn)行成本比火電廠低。而且蓄水庫還可搞綜合開發(fā)利用,尚可產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益。而火電廠投資成本之所以較低,卻是用犧牲生態(tài)環(huán)境所換來的。在全球?qū)θ祟惿姝h(huán)境愈來愈關(guān)注的今天,人們對建設(shè)潮汐電站的觀念勢必會發(fā)生改變,因?yàn)槌毕l(fā)電不需燃料,不會污染環(huán)境,更無需淹地、移民、年發(fā)電量穩(wěn)定少變,取之不盡,用之不竭,故其發(fā)展前景不可低估。

  根據(jù)潮汐的性質(zhì),決定了潮汐電站間隙性發(fā)電的特點(diǎn)。但在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的沿海地區(qū)建設(shè)潮汐電站,均可與大電網(wǎng)并網(wǎng),故潮汐電站的間隙性發(fā)電不會影響用戶的用電需求。且浙江省海山潮汐電站在解決間隙性發(fā)電這一難題中已進(jìn)行了有益的嘗試,摸索了一條雙庫全潮、蓄能發(fā)電的新路子,日平均發(fā)電時(shí)間已由原來的8-10小時(shí),提高到20.5-22.1小時(shí)。

  由此可見,潮汐能開發(fā)利用從長遠(yuǎn)來看,無疑有利可圖,雖然潮汐能開發(fā)利用在能源結(jié)構(gòu)中不可能占太大的比重,但亦可作為常規(guī)能源的補(bǔ)充。我國東南沿海潮汐能資源豐富,且開發(fā)的自然條件優(yōu)越,具有建造萬千瓦級潮汐電站的理想壩址,故應(yīng)積極爭取國家立項(xiàng),為改善我國的能源結(jié)構(gòu),以及利用新能源方面做出貢獻(xiàn)。為此,建議如下:

  1、國家電力公司華東勘測設(shè)計(jì)研究院已經(jīng)承擔(dān)并完成了浙江省三門縣健跳港潮汐電站預(yù)可行性研究,建議國家經(jīng)貿(mào)委能把建設(shè)我國第一座中型(萬千瓦級)潮汐電站項(xiàng)目列入全國可再生能源開發(fā)利用規(guī)劃,以及可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄中,并能在十一五期間組織實(shí)施。

  2、組織全國從事水輪發(fā)電機(jī)組研制單位和生產(chǎn)廠家對用于潮汐發(fā)電的水輪機(jī)組進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān),以解決海水腐蝕和海洋生物附著等影響水輪機(jī)正常工作的難題,以提高發(fā)電效率和降低電站投資成本。根據(jù)世界沿海各國開發(fā)利用潮汐能趨勢分析,在未來10-15年內(nèi),潮汐能開發(fā)利用會有較大的發(fā)展。為此,位于我國東南沿海的浙江省和福建省應(yīng)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上,邁出一步,為國產(chǎn)潮汐(低水頭)水輪機(jī)組定型、標(biāo)準(zhǔn)化做出貢獻(xiàn)??梢砸饬?,低水頭水輪機(jī)組制造業(yè)有可能成為我國21世紀(jì)的新型產(chǎn)業(yè)。

  3、對我國目前僅存的數(shù)座潮汐電站,應(yīng)采取對策和措施積極扶持,為醞釀中的萬千瓦級潮汐電站建設(shè)積累更豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),亦可為開發(fā)研制中的新材料和新設(shè)備提供試驗(yàn)場所。潮汐電站通常建于河口或海灣中,易受泥沙淤積,故解決電站蓄水庫泥沙淤積問題是確保電站正常、長時(shí)期運(yùn)行的關(guān)鍵。浙江省的海山潮汐電站對解決此問題已進(jìn)行過實(shí)踐,并取得了一些經(jīng)驗(yàn),但仍需進(jìn)行長期探索,完善解決方案。

  4、目前,在全國統(tǒng)一上網(wǎng)電價(jià)的情況下,對新能源,尤其是潮汐能開發(fā)利用應(yīng)區(qū)別于常規(guī)小水電開發(fā),給予如同新能源中風(fēng)能太陽能開發(fā)同等的優(yōu)惠條件,即適當(dāng)給予電價(jià)上網(wǎng)優(yōu)惠,以鼓勵和促進(jìn)全社會對新能源——潮汐能開發(fā)利用的積極性,并能逐步擴(kuò)大潮汐電站的建設(shè)規(guī)模,使之在我國的能源組成中占有適當(dāng)?shù)谋戎亍?

  5、浙江省是我國潮汐能開發(fā)利用較早的省份,技術(shù)力量雄厚,人才濟(jì)濟(jì)。但分布在不同的行業(yè)和部門,尚無建立以此為專門職責(zé)的單位,這種局面對該省乃至全國潮汐能開發(fā)事業(yè)極為不利。建議國家有關(guān)部委支持在浙江省組建我國潮汐能開發(fā)利用研究中心,以便長期從事潮汐能開發(fā)利用的有關(guān)工作,為大規(guī)模開發(fā)利用潮汐能作好相應(yīng)的技術(shù)儲備,并打好基礎(chǔ)。

  相信在全社會的呼吁和關(guān)心、支持下,我國潮汐能開發(fā)利用在21世紀(jì)初會得到應(yīng)有的重視和快速發(fā)展。