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潮汐能开发——21世纪进入新阶段

来源:经济参考报作者:经济参考报发布时间:2022-12-30 人气:0

记者 张奇志 实习生 徐嫣嫣

潮汐能作为一种可再生的洁净能源,在国内外很早就引起了人们的关注。目前,随着地球上矿物能源日趋短缺,潮汐能和风能、太阳能这些有利于环境保护的可再生能源越来越受到世界各国的重视。

潮汐能是怎样用来发电的?国内外潮汐能的利用现状及其前景如何?目前我国潮汐能的利用还存在哪些主要问题?带着这些疑问,我们采访了国家海洋局第二海洋研究所的许建平研究员。

1999年10月,国家海洋局第二海洋研究所承担了"浙江省潮汐能开发利用现状及发展前景预测研究"课题的组织和实施工作。许建平和课题组的其他成员曾一起赴浙江台州、宁波等地进行了大量的实地考察和调研,在广泛收集资料的基础上完成了该项研究报告。说到潮汐能,他表现出来的除了些许的遗憾,更多的是对潮汐能开发和利用前景的乐观态度。

潮汐电站的工作原理及形式

许建平研究员介绍,目前,潮汐电站的形式可大致分为三种。一种是单库单向型潮汐电站。这种电站只有一个蓄水库,利用落潮发电。水轮发电机组只要满足单方向通水发电的要求就可以了。所以建筑物和发电设备的结构比较简单,投资也省。第二种是单库双向型潮汐电站。这种潮汐电站的主要优点是,除水库内外水位相平外,不管在涨潮还是在落潮时均能发电,其发电的时间和发电量都比单向潮汐电站多,能够比较充分地利用潮汐能量。第三种是双库单向型潮汐电站,需要建造两个毗邻的水库,一个水库仅在涨潮时进水,另一个水库在落潮时出水。这样一来,前一个水库的水位便始终比后一个水库高,水轮发电机安放在两个水库之间的隔坝内,可以利用两个水库的水位差全日发电。

国外潮汐能的利用状况

近一二十年来,因为使用矿物燃料对人类生活环境造成的破坏日渐引起关注,国际社会保护环境、走可持续发展道路的呼声一浪高过一浪,大力开发可再生清洁能源已成为世界各国的共识,潮汐能的开发因此也加快了步伐。

我们从许建平那里了解到,法国于1966年建成朗斯潮汐电站,采用灯泡贯流式水轮发电机,年发电量为5.44亿千瓦时,至今运行正常,效益良好。前苏联于1968年建成基斯洛试验潮汐电站,装机容量400千瓦,施工不围堰,采用浮运预制沉箱法施工获得成功,节约了资金,缩短了工期。1984年,加拿大建成安纳波利斯潮汐电站,总装机容量1.9万千瓦,采用新型全贯流式水轮发电机组,减少投资20%,取得良好的经济效益。该电站系建设芬迪湾大型潮汐电站坎伯兰(115万千瓦)和科别库依德(402万千瓦)的试验电站,它的建成和良好效益,证明了芬迪湾建大型潮汐电站的可行性,加拿大因此计划推进大型潮汐电站的兴建。

据不完全统计,目前在英、加、俄、印、韩等13个国家运行、在建、设计、研究及拟建的潮汐电站达139座。其中在以上五国进行规划设计和技术经济论证的十余座潮汐电站均为10万-100万千瓦级的大型电站,个别电站总装机容量达1000万千瓦以上。国外报道预测,21世纪初(未来10-15年内)在英、加、俄、印等国将会有100万千瓦级的潮汐电站建成。

我国潮汐能开发现状和发展潜力

我国潮汐能开发已经有40多年的历史,建成并长期运行的有八座,总装机容量6120千瓦。其中最大的是位于浙江省温岭市的江厦潮汐试验电站,总装机容量3200千瓦,1980年开始发电,1985年底五台机组全部并网发电。作为我国"六五"期间的科技攻关项目,该电站由全国十几个单位协作攻关建成,技术较为先进,单机容量500千瓦和700千瓦的灯泡贯流式水轮发电机组,均由我国自行研究、自己制造。事实证明,电站设备和厂房的设计、制造、安装和运行管理都是成功的。

20世纪60年代到80年代中期,几座小型潮汐电站在促进偏远沿海农村经济发展方面发挥了积极的作用,受到当地群众的欢迎。

20世纪80年代以来,浙江和福建等地对若干个大中型潮汐电站的建设进行了选址考察、勘测和规划设计或可行性研究等大量的前期工作。

总之,我国利用潮汐发电技术已经有较好的基础和丰富的经验积累,小型潮汐发电技术基本成熟,并已具备开发中型(万千瓦级)潮汐电站的技术条件。

韩国曾邀请我国专家为其建设40万千瓦潮汐电站进行技术咨询,并有意向进口我国的潮汐水轮发电机组,这表明我国的潮汐发电技术在国际上已有一定的声誉。

许建平表示,我国沿海潮汐能资源十分丰富,且开发的自然条件优越,有多处建造万千瓦级潮汐电站的理想站址。相信在全社会的呼吁、关心和支持下,我国潮汐能开发利用在21世纪会得到应有的重视和快速发展。

开发利用中存在的问题

在采访中,许建平研究员也谈到了一些问题。我国在潮汐能开发方面,具有丰富的资源优势和雄厚的技术力量,并积累了一定的管理和运行经验,但由于种种原因,潮汐电站的建设长期未得到足够的重视。浙江省是全国最早开发利用潮汐能、并建成实用潮汐电站的省份之一,至20世纪80年代中期尚有四座小型潮汐电站在正常运行,但到2000年,潮汐电站数目非但没有增加,反而在减少,目前仅剩两座处于艰难维持状态,江厦潮汐试验电站则长期处于负债运行状态。究其原因,主要有以下几个方面:

一是潮汐电站规模小、投资高。位居"亚洲第一"、"世界第三"的浙江省江厦潮汐试验电站,装机容量只有3200千瓦,低于万千瓦级的经济规模,单机容量最大为700千瓦,是目前法国朗斯潮汐电站24万千瓦总装机容量的1/75和单机容量1万千瓦的1/14。

二是经济效益差。我国潮汐电站的总装机容量小、设备落后、运行自动化程度低、职工人数多、企业负担重,都造成了潮汐电站的效益低下。另外,对电站的综合利用程度不高,也使电站失去了一条创收途径。

三是政府有关部门缺乏对潮汐能开发的激励政策和优惠措施。应把潮汐能作为常规能源的补充,给予开发工作大力支持,但目前把利用潮汐能等同于常规的小电站来开发,从而削弱了开发利用潮汐能的积极性。

潮汐能和风能、太阳能一样,洁净、无污染,取之不尽,用之不竭,利用它发电既可以减少环境污染,又可以节约常规能源,改善能源结构,确保社会经济的可持续发展,是一种颇有开发价值的可再生资源。许建平研究员呼吁沿海地方政府和有关部门,在重视风能和太阳能开发利用的同时,也给潮汐发电一定的发展空间。