潮汐能资源开发利用研究进展

潮汐能资源开发利用研究进展

潮汐能资源开发利用研究进展

Tidal resources development research use progress

[摘要]人类为了生存和发展,必须从自然资源中索取资源以供自身利用.人类进入工业化时代后,人口不断增长,对自然资源索取的规模越来越大,自然资源正以惊人的速度逐渐耗竭.海洋占地球面积的3/4左右,蕴藏着丰富的无污染的可再生能源,其可开发部分估计远远超出地球能源总消耗量.其中,潮汐能蕴藏丰富,利用潜力巨大,开发潮汐能已成为解决能源危机的一个重要方面.本文从潮汐能的自生特点出发,阐述潮汐发电的开发研究现状,并对潮汐能的发展前景给出简要评价.

[abstract] humanity in order to survive and development, must from natural resources from resources for their use. Humanity into after industrialized times, growing population of natural resources is more and more big, the scale for natural resources are with amazing speed depleted. Oceans 3/4 of the earth around the area, rich in pollution-free renewable energy, it can be estimated far beyond earth development part. The total consumption of energy utilization, tidal rich, has great potential for development tidal power has become one of the important solve the energy crisis. This article from the tidal power, expounds the characteristics of the birth of the tidal power to develop research status and development prospects of tidal power briefly evaluation are given.关键词：潮汐能；潮汐发电；潮汐电站

Keywords:Tidal power；tidal power generation；Tidal power station 由于不合理的资源开发,恶化了人类的环境.因此发展清洁能源和可再生能源对可持续发展战略具有重大的意义.[1]潮汐能正是目前备受人们重视的清洁能源,对潮汐能的研究正如火如荼的进行.

一、潮汐能的概述

潮汐一种世界性的海平面周期性自然变化现象,由于受月亮和太阳这两个万有引力源的作用,海平面每昼夜有两次涨落. 潮汐能是指海水在运动时所具有的动能和势能.[2]大量海水在涨潮的过程中,汹涌澎湃而来,具有很大动能,随着水位的逐步升高,巨大的动能就转化为势能；在落潮的过程中,海水奔腾而去,水位逐渐降低,势能又转化为动能.人们对潮汐能的利用也就是对势能与动能相互转化过程的利用.以下对潮汐能的各个方面分点做出简要概述：

（一）潮汐能的优缺点

潮汐能是一种不消耗燃料、没有污染、不受洪水或枯水影响、用之不竭的可再生能源.它不受气候条件的限制,可以经久不惜的利用,虽然潮汐有间歇期,但人们仍可以对潮汐做出准确的预报,掌握潮汐发电的规律性,有计划的纳入电网运行.最重要的还是它对环境的负面影响较小,甚至从另一侧面来说,还可以提高环境效益,如带动某一地区的旅游业发展.但也不可避免,潮汐能也有其缺点,正如上面已提到的,潮汐能有间歇性,这主要是源于潮汐的形成机理,潮差和水头在一天之内经常变动.而且,新建潮汐电站对坝址的要求较高,投资力度大,造价高,建设过程中要求较高的技术水平,如地基处理及防淤的技术.尽管有这些缺点,但随着现代科技的不断发展,这些问题都可以得到很好的解决.潮汐能依然是前景广阔,开发价值巨大的可再生能源.

（二）潮汐能资源的分布

世界上的潮汐能约有十亿多万千瓦.这些潮汐能主要集中在浅海和狭窄地带,像英吉利海峡就约有8000万千瓦,马六甲海峡5500万千瓦,黄海有5500万千瓦,芬迪湾2000万千瓦等.深海大洋的潮汐能都不大,太平洋、大西洋和印度洋总共只有潮汐能100万千瓦,平均每公里仅有3瓦.[3]在我国潮汐能的蕴藏也是十分丰富的.我国国土辽阔,不仅包括广袤的土地,还拥有大面积的海洋国土.我国大陆四海的总面积达470多万平方公里,大陆架广阔,资源丰富,开发前景巨大.中华人民共和国成立以来,我国对沿海的潮汐能进行了两次普查,理论蕴藏量为

1.1亿KW.在我国沿海,特别是东南沿海有很多能量密度较高,平均潮差4～5m,最大潮差7～8m. 浙闽两省潮汐能最为丰富,理论蕴藏量占全国的81％,其中钱塘江潮汐蕴藏量据《1982年海洋技术年鉴》为每年590亿KWh.[4]

（三）我国潮汐能资源的特点

1、潮汐能蕴藏量非常丰富.

据水电部1985 年普查, 我国东南沿海可开发的潮汐能源达2 100 万

kW , 年发电量620 亿kW ·h, 其中92%分布于华东沿海, 可开发装机容量约2 000 万kW , 年发电量达580 亿kW ·h, 这与举世闻名的长江三峡水力能量(装机1 700 万kW ) 相比有过之而无不及.[5]

2、中国潮汐能资源地理分布不均匀

从沿海的潮差分布来看,东海为最大,黄海次之,渤海南部和南海最小.也可

以说主要集中在华东沿海,尤其以福建、浙江最多.除了沿海潮汐能分布不均匀外,河口潮汐能的分布也不均匀.钱塘江口最为丰富,其次是长江口,珠江,晋江,闽江和瓯江等河口.我国潮汐能分布不均匀的这一特点也是我国潮汐电站坝址选择需考虑的一个重要因素.

3、地形地质复杂

我国沿海主要是平原型和港湾型两类,以杭州湾为界.杭州湾以北,海岸线平直,地形平坦,但是潮差小,沙和淤泥较多,缺乏优良的港湾坝址.杭州湾以南,港

湾海岸较多,海岸线曲折,地势险峻,但海岸潮差较大,有优良的发电坝址.浙闽两省沿岸为淤泥质港湾,即使有丰富的潮汐能资源,开发也存在较大的困难,需解决水库的泥沙淤积问题.

二、潮汐能的开发利用

（一）潮汐能的利用历史

1、我国潮汐能开发利用的演进

我国对潮汐能的研究利用有着十分悠久的历史,可以追溯到距今约1000多

年前,当时就有了潮汐磨.潮汐能还应用于桥梁的施工.据史料记载,宋朝修建的洛阳桥,长三百六十五七尺,宽一丈五尺,利用潮汐能两搬运石料.置巨石于木筏上,乘涨潮时,把木筏移动到施工安装地点,随着潮位下降,巨石完整无损的落在预定位置.[6]现当代,我国也一直重视潮汐能的开发研究.尤其是在二十世纪五十年代后,我国出现了兴办潮汐电站的高潮.那是新建的潮汐电站据不确切统计有42处,总装机容量约有500余千瓦.这些电站提供的电主要用于照明,还用于小型农业设施的运转.

2、国外潮汐能开发利用的演进

潮汐能对国外来说也是古老能源的一种.据记载,早在公元前1000多年,英国、法国、西班牙沿海就有了潮汐磨坊,这些磨坊一直沿用几个世纪.二十世纪五十年代,世界各国才开始重视潮汐能发电技术的开发.其中投入运行的最早的也