潮汐能发电的发展状况与前景

摘要：近年来，能源和环境问题一直制约着我国经济的发展。潮汐能作为一种洁净、无污染且可再生的能源，对其进行有效开发利用不失为一良策。本文主要针对潮汐能发电的发展状况与前景进行了探讨。

关键词：潮汐能发电；发展状况；前景

中图分类号：TM61文献标识码： A 文章编号

一、潮汐能发电的概念及优点

潮汐能是海水在行星引潮力和地球自转作用下发生周期性运动所产生的能源。涨潮时，潮水汹涌而来，水位迅速上升，这是海水动能向势能转变的过程；退潮时，水位下降，海水迅速退去，这是海水由势能向动能转变的过程；相互转换的动能和势能的总和就是潮汐能。潮汐能发电顾名思义就是将潮汐能转化为电能，通过海水落差推动水轮机转动，从而带动发电机组发电。

早在20世纪初，欧美一些国家就开始研究潮汐发电并取得了一定的成果，如曾经排名第一的法国朗斯潮汐电站。后来，亚洲的国家也加大的重视，目前世界最大的潮汐电站是位于韩国京畿道安山市的始华湖潮汐电站。我国虽然起步较晚，但却一直重视这方面的发展，我国的江夏潮汐实验电站曾经是亚洲最大、世界第三大规模的潮汐海洋能电站，装机容量可达3900KW。

潮汐能除了具有一般绿色能源所具有的无污染，可再生的优点外，还具有可靠性高、相对稳定、不易受外界因素影响等优点。

二、潮汐能发电技术

潮汐发电要求：潮汐的幅度要大，需在几米以上；海岸的地形应能够储蓄大量海水，并允许较大规模的土建工程。涨潮时，将海水储存在水库内，此时海水包含较大的势能。落潮时，放出海水，利用高、低潮位之间的落差，推动水轮机旋转，带动发电机发电。潮汐发电与普通水利发电原理基本类似,差别在于蓄积的海水落差不大，但流量较大，呈间歇性，并且潮水的流动时不断变换方向的，从而潮汐发电的水轮机结构要适合水头低、流量大和双流向的特点。

2.1 水库式潮汐能发电技术

水库式潮汐发电，即在海潮河口或海湾建筑堤坝、闸门和厂房，将河口或海湾与外海隔开围建水库，并安装潮汐发电机组。水库式潮汐电站主要有双池双向发电、单池双向发电和单池单向发电三种形式。

2.2 无水库式新型潮汐能发电技术

无库式潮汐能发电技术突破了常规发电的概念：借鉴风能发电的相关原理，兼顾风和海流的密度等条件的不同而开发设计的，因而这种发电技术所用水轮机结构形式与传统有库式机组的结构形式有很多不同点。根据机组结构形式不同，目前的潮汐能发电机组总体可分为两类：海底风车式机组和全贯流式机组。

三、潮汐能发电技术发展状况

我国潮汐能资源丰富，大陆海岸线长达18000 多公里，加上岛屿拥有的14000多公里海岸线，共约32000 多公里的海岸线中蕴藏着丰富的潮汐能资源。资源丰富，但我国潮汐电站发展并不显著，虽有世界排名第三的电站，但在实力上与前两名相距甚远，主要有以下几点原因制约我国潮汐发电发展。

3.1 设备要求高

潮汐发电过程中需要将设备放置在潮汐流中，在海水不断的涨、退潮冲刷中如何保证设备的防腐、密封、可靠是首要需要考虑的，目前在设备方面的研究还欠缺。

3.2 运营成本高

虽然潮汐发电的成本约为火力发电成本的八分之一，但是潮汐发电站的建立成本确远远高于一般电站的建立。高成本的产生一方面来源于潮汐发电所需设备造价较高，技术难度较大；另一方面主要是由于目前我国的潮汐发电尚未进入商业化，较高的成本投入却换不回相应的收益，潮汐发电企业很难保证收支平衡。

3.3 缺乏支持

虽然在大力发展海洋经济的背景下，潮汐发电已经被我国列为“十二五”战略新兴产业规划中新能源的重要组成部分，但是如何具体的支持潮汐发电事业的发展缺乏实质性的法规政策。

3.4 后续淤泥治理

由于海水来回的冲刷，会在坝中积攒淤泥，随着时间的增加，这些淤泥会对坝堤安全性和效率产生影响，如何对淤泥进行处理也是一个值得考虑的问题。

四、潮汐能发电建议

利用潮汐能源发电是一种有效、可靠的清洁发电方式，面对制约时，为了可以更好的利用潮汐发电，提出如下建议。

4.1 建立健全的法律制度

国家要制定明确的法规政策，加大扶持力度，不仅仅要从资金和厂址方面给予支持，更要从技术方面提供帮助，改良材料研究新型低成本的可靠设备，培养和引进专业人才，向国外成功例子学习，为潮汐发电企业的发展构建一个良好的平台。

4.2 潮汐商业化的发展模式

加速潮汐发电商业化进程，不单纯让我国的潮汐发电停留在科研阶段，让其也可以参与到竞价上网等正规体系当中，这样不仅有利于潮汐发电企业的发展，也可以吸引更多企业的加入潮汐发电行列。

4.3 发展多元化模式

引导潮汐发电企业采用多元化发展模式，不只单纯依靠电力生产获取收支平衡，还可以开发厂区周围可利用资源，景观等发展旅游业、其它养殖业等以获得额外收入，这样不仅可以有效的解决入不敷出的情况，还可以带动周边经济，改善周边群众生活条件。

五、潮汐能利用前景

5.1 潮汐能开发意义

我国能源结构不合理，在能源构成中，优质能源比例很低。目前，煤炭消费量已经占我国一次能源消费总量的７５％以上，相当于世界同类平均值３倍。煤烟型污染成为我国大气污染的主要部分，燃煤电厂排放的二氧化硫和氮氧化物是造成酸雨的主要原因。荷兰环境评估机构说，由于经济发展蓬勃，能源消耗量因此剧增，我国现在已超过美国，成为世界上二氧化碳排放最多的国家。如何在快速发展经济的同时，抑制住矿物能源消耗的急剧增长，对我国是一个严峻的挑战。

因此，在满足用电需求的同时，降低煤炭等非再生资源的消耗，减少环境污染，开发新型环保电站迫在眉睫。潮汐能作为一种可再生资源．蕴藏量大。运行成本低，对环境影响小，发电不排放废气、废渣、废水，是一种不会给地球带来污染和灾难的能源。在有条件利用潮汐能的沿海国家和地区，建设潮汐电站不失为缓解能源危机和减少环境污染的一种有效方案。

5.2 潮汐能开发利用的可行性研究

(1) 潮汐能开发利用的技术可行性

法国的朗斯潮汐电站是世界上第一座大型潮汐电站。它的建立证明了潮汐发电的可行性。但当时该电站造价很高，令许多国家望而却步，阻碍了潮汐电站的大规模发展。随着各国对潮汐电站建设的研究，许多国家采取一定的措施减少成本支出，例如俄罗斯基斯洛湾电站采用浮运沉箱法建造筑坝，减少了土建工程的成本支出。同时，潮汐发电技术也在不断发展之中，潮汐发电技术的创新和机组制造工艺的改进都大大提高了发电效率，例如瑞典研制成功的新型全贯式ＳＴＲＡＦＬＯ型机组，它具有能量指标高、水利性能好、结构紧凑、运行稳定等一系列优点，从而降低潮汐发电的千瓦成本。加拿大在安纳波利斯建成１座单机容量为２万ｋＷ的潮汐中间试验电站就采用了该种机组，该电站运营中取得了良好效益；我国江夏潮汐电站６号机组采用多种新型材料和工艺，大大提高发电效率，同时减少维修、养护成本。这些成功案例都已经说明潮汐发电的技术可行性已经解决，目前的问题在于今后如何进一步提高。

(2) 潮汐能开发利用的经济可行性

市场经济体制下，经济利益决定了市场的发展，潮汐发电的成功与否也取决于是否具有经济效益。１９９８－０７，在朗斯电站建成３０周年庆典时，官方认为朗斯潮汐电站是法国最低成本的发电方式之一，每千瓦时仅用３．７分法郎，而热电为１０．５分法郎，核电３．８分法郎，仅水电低于潮汐发电，为３．２分法郎。但是，水电的建设常常需要淹没农田，而潮汐电站不会，甚至尚可促进围垦农田，如果将该项经济指标计入核算，水电是否低于潮汐发电则未可得知。

结束语

总之，虽然潮汐发电的发展过程中存在一定的阻碍，但潮汐发电以其低污染、高稳定性、不易受外界因素影响等特性一定有较为光明的前景，为我国电力事业的发展贡献力量。

参考文献：

[1]石洪源.我国潮汐能开发利用前景展望[J].海岸工程，2012(11).

[2]戴俊.浅析潮汐发电原理与潮汐发电站形式[J].商业文化(下半月)，2011(07).