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。中國因其綿長的海岸線和優(yōu)良的海底地勢，在潮汐能的開發(fā)和利用方面占有優(yōu)勢，但經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，潮汐能的開發(fā)利用仍面臨許多難題。本文就中國潮汐能發(fā)電現(xiàn)狀對其前景進(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：TM61文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003-9082（2020）06-0-01

前言

近年來隨著環(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。地球是一個藍(lán)色的星球，海洋是生命開始的地方，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。因此，從人類長遠(yuǎn)發(fā)展和替代能源等角度來看，潮汐能的開發(fā)與利用應(yīng)得到高度的

重視。

一、潮汐能的國內(nèi)開發(fā)現(xiàn)狀

1.潮汐電站分布狀況

我國東部海岸線綿長，潮汐能資源在世界上處于領(lǐng)先地位，目前潮汐能的開發(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是我國部分潮汐能發(fā)電站的基本情況。

表1 中國部分潮汐能發(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 單庫單項(xiàng) 2.5

海山潮汐電站 浙江 150 3.1 雙庫單項(xiàng) -

岳浦潮汐電站 浙江 - 0.003 1 單庫單項(xiàng) 3.6

瀏河潮汐發(fā)電站 江蘇 150 0.002 5 雙向發(fā)電 -

注：資料收集來源于中國知網(wǎng)[2，34-35]

2.發(fā)展困境

與一些潮汐能開發(fā)利用大國相比，我國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)展是一個漫長的、需要不斷探索的過程，而我國目前面臨的問題主要有以下幾個方面：

（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)，在我國的發(fā)展都不夠成熟。在建設(shè)時，潮汐電站通常會面臨因水深壩長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，又會出現(xiàn)輸出功率波動大、發(fā)電機(jī)組利用率低的問題[1]。在土建和機(jī)電方面投入的人力、物力、財力拉低了潮汐能開發(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。由于我國潮汐電站設(shè)備落后、核心技術(shù)與一些歐洲國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綜合利用的方式來創(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]。但總體來說，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，使得沿海的生物無法生存，甚至對海洋生態(tài)系統(tǒng)造成影響。這個問題是需要長期考慮和解決的，即便是潮汐能發(fā)電技術(shù)成熟的國家，對于電站得開發(fā)規(guī)劃和論證都長達(dá)幾十年[1]。

二、潮汐能的國內(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成本，并提出通過綜合開發(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)計了一種偏心葉片式潮汐能發(fā)電裝置，通過測試得出了功率系數(shù)最大時的來流速度;孔凡國等[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，減少了對海洋生態(tài)的影響;錢超等[9]通過創(chuàng)新液壓桿結(jié)構(gòu)，巧妙地設(shè)計了一種新型的六自由度的海浪發(fā)電裝置，并通過運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)仿真證實(shí)了其吸收海浪能的能力。

三、前景展望

經(jīng)過近十年的技術(shù)發(fā)展，我國的潮汐能發(fā)電產(chǎn)業(yè)在一步步走向成熟。針對目前遇到的問題，以后的研究重心可放在以下幾個方面：首先，通過不斷的技術(shù)研究和國際交流，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，也能減少長期利用的成本;再次，借鑒一些歐洲國家的相關(guān)政策，為新能源開發(fā)提供政策優(yōu)惠，拉動其經(jīng)濟(jì)效益增長;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)，帶動周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

雖然潮流能的開發(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的道路要走，但隨著人類社會的發(fā)展和科技進(jìn)步，新能源的優(yōu)勢日益凸顯，總有一天新能源發(fā)電產(chǎn)業(yè)會代替?zhèn)鹘y(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)成為市場

主流。

參考文獻(xiàn)

[1]劉邦凡，栗俊杰，王玲玉.我國潮汐能發(fā)電的研究與發(fā)展[J].水電與新能源，2018，32（11）：1-6.

[2]石洪源，郭佩芳.我國潮汐能開發(fā)利用前景展望[J].海岸工程，2012，31（01）：

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[3]戎曉洪.潮汐能發(fā)電的前景[J].中國能源，2002，（05）：40-41.

[4]張發(fā)華.綜合開發(fā)我國潮汐能的探討[J].水力發(fā)電學(xué)報，1996，（03）：33-42.

[5]張勇，崔蓓蓓，邱宇晨.潮流發(fā)電——一種開發(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.中國潮汐能技術(shù)專利分析及對策建議[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)計及其仿真[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2014，14（08）：131-135.

[8]孔凡國，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)計與分析[J].機(jī)械設(shè)計與研究，2016，32（01）：28-31.