潮汐發(fā)電的探索意義

浙江臺州溫嶺市區西南16公里處，樂(lè )清灣灣口，坐落著(zhù)我國首個(gè)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(gè)潮汐試驗電站裝機容量雖小，僅4100千瓦，但規模居全國第一、世界第四。

國際上對潮汐發(fā)電高度關(guān)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(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。自20世紀30年代起，人們開(kāi)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(wàn)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(wàn)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(wàn)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(shí)，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(chǎng)房將大海和海灣分開(kāi)，利用漲、落潮時(shí)大海和海灣的水落差來(lái)推動(dòng)水輪機，再由水輪機帶動(dòng)發(fā)電機發(fā)電。”江廈潮汐試驗電站副站長(cháng)王浩平介紹。

利用樂(lè )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(gè)狹長(cháng)的、面積約130平方千米的水庫。漲潮時(shí)，海水位高于庫水位，機組反向發(fā)電，水庫充水。落潮時(shí)，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(shuō)海水連接水庫的這個(gè)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(cháng)徐鴻平說(shuō)。

江廈潮汐試驗電站

“小而美”背后的先驅探索

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

據王浩平介紹，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(diǎn)研究、潮汐機組研制、海工建筑物技術(shù)問(wèn)題研究和綜合利用的任務(wù)。

2007年10月，6號新型機組順利投運，實(shí)現了正反向發(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(jìn)技術(shù)的基礎上，逐步對其他機組進(jìn)行大修及技術(shù)改造。

2012年江廈潮汐試驗電站開(kāi)始實(shí)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(lèi)型上的一項空白。

“潮汐的變化很有規律，根據實(shí)測的潮位資料，可以精確預報未來(lái)時(shí)間里潮位的變化。”王浩平說(shuō)，“發(fā)電量受漲退潮時(shí)間的影響，每年中秋節前后的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(fēng)大浪的考驗，江廈潮汐試驗電站運轉正常，年發(fā)電量720萬(wàn)千瓦時(shí)左右。截至目前，該電站累計完成發(fā)電量2.3億多千瓦時(shí)。

我國潮汐能相當于一個(gè)三峽工程

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

我國有漫長(cháng)的海岸線(xiàn)，大陸岸線(xiàn)長(cháng)約16134.9公里，島嶼岸線(xiàn)長(cháng)約11673.9公里，沿岸分布著(zhù)眾多潮汐電站站址。

據1982年普查，我國沿海裝機容量在500千瓦以上的可開(kāi)發(fā)潮汐電站站點(diǎn)有191處，可開(kāi)發(fā)裝機容量2158萬(wàn)千瓦，相當于一個(gè)三峽工程的裝機容量，可開(kāi)發(fā)潮汐能總量619億千瓦時(shí)，前景十分廣闊。

“浙江、福建沿海及長(cháng)江口的可開(kāi)發(fā)潮汐能裝機容量占全國的92%，裝機容量在50萬(wàn)千瓦的大型潮汐電站均在上述區域內，自北向南有長(cháng)江口北支，浙江的杭州灣、象山灣、三門(mén)灣和樂(lè )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(shuō)，綜合開(kāi)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(shí)現水產(chǎn)養殖、土地圍墾、旅游觀(guān)光等的有機結合，具有巨大的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。

據記者了解，江廈潮汐試驗電站的穩定運行為目前我國最具開(kāi)發(fā)潛力的浙江三門(mén)健跳港、福建福鼎八尺門(mén)、廈門(mén)馬鑾灣潮汐項目的實(shí)施奠定了堅實(shí)的基礎，為我國大規模商業(yè)開(kāi)發(fā)潮汐能積累了工程經(jīng)驗和技術(shù)儲備。