新能源——潮汐能的发展前景

新能源——潮汐能的发展前景

摘要：近年来，潮汐能受到前所未有的关注，无论在我国的“十二五”规划还是欧洲国家都开始开展潮汐能发电。虽然目前来说潮汐能发展具有成本高等阻碍因素，但面对者这一巨大的能量空白区，人类是不会放弃对它的追求。

关键词：潮汐能“十二五”

1、潮汐能与潮汐能发电

海水有一种周期性的涨落现象：到了一定时间，海水推波助澜，迅猛上涨，达到高潮；过后一些时间，上涨的海水又自行退去，留下一片沙滩，出现低潮。如此循环重复，永不停息。海水的这种运动现象就是潮汐。

潮汐是因月球和太阳对地球各处引力不同所引起的水位、地壳、大气的周期性升降现象。海洋水面发生周期性的涨落现象称为海潮，地壳相应的现象称为陆潮（又称固体潮），在大气则称为气潮。上述三种潮汐中海潮最为明显。17世纪，牛顿用引力定律科学地说明海潮是月球和太阳对海水的吸引所引起的。至于陆潮和气潮，都是相当小的，一般必须用精密仪器才能测出。

潮汐由于日、月引潮力的作用，使地球的岩石圈、水圈和大气圈中分别产生的周期性的运动和变化的总称。固体地球在日、月引潮力作用下引起的弹性—塑性形变，称固体潮汐，简称固体潮或地潮；海水在日、月引潮力作用下引起的海面周期性的升降、涨落与进退，称海洋潮汐，简称海潮；大气各要素（如气压场、大气风场、地球磁场等）受引潮力的作用而产生的周期性变化（如8、12、24小时）称大气潮汐，简称气潮。其中由太阳引起的大气潮汐称太阳潮，由月球引起的称太阴潮。因月球距地球比太阳近，月球与太阳引潮力之比为11：5，对海洋而言，太阴潮比太阳潮显著。地潮、海潮和气潮的原动力都是日、月对地球各处引力不同而引起的，三者之间互有影响。

潮汐能是一种水能，它将潮汐的能量转换成电能及其它种有用形式的能源。第一座大型潮汐电站（朗斯潮汐电站）于1966年投入使用。

虽然尚未得到广泛应用，潮汐能未来将有潜力发电。潮汐比风能和太阳能具有更强的预测性。在可再生能源的来源中，潮汐能历来都一直受限于高成本和可行地点的局限性，因而进一步限制了其总体可行性。然而，许多新技术在设计和涡轮机技术（如：新式轴流式轮机、双击式水轮机）上的开发和改进，表明潮汐能的总体可行性可以远高于之前的假设，同时经济和环境成本可以降到具有竞争力的水平。

历史上，潮汐工厂已在欧洲和北美的大西洋沿岸投入使用。其最早可追溯到中世纪，甚至罗马时代。

2、潮汐能在中国的发展

公开资料显示，我国潮汐能资源蕴藏量约为1.1亿kw，可开发总装机容量为2179万kw，年发电量可达624亿kwh，容量在500 kw以上的站点共191处，可开发总装机容量为2158

万kw，主要集中在福建、浙江、江苏等省的沿海地区。

根据《可再生能源发展“十二五”规划》，“十二五”期间，我国将“发挥潮汐能技术和产业较为成熟的优势，在具备条件地区，建设1-2个万千瓦级潮汐能电站和若干潮流能并网示范电站，形成与海洋及沿岸生态保护和综合利用相协调的利用体系。到2015年，建成总容量5万千瓦的各类海洋能电站，为更大规模的发展奠定基础。”但是,“十二五”已过一半，然而规划中提到的万千瓦级潮汐能电站建设目前仍未能实现。2009年浙江三门启动的2万千瓦潮汐电站工程至今仍未获得国家能源局建设路条，而福建八尺门潮汐电站、厦门马銮湾潮汐发电项目以及温州潮汐能电站都处于预可研阶段，材料还未上报至国家能源局。综合以上情况，我们可以认为“‘十二五’潮汐能发展目标完成的难度很大。”

一个潮汐能发电站枢纽由大坝、发电渠道、厂房、泄水闸、开关站等组成。电站共安装了三种型号的双向灯泡贯流式机组，总体资金投入较大。再者，潮汐发电具有波动性和间歇性，其输出功率变化大，发电机组利用率不高，间接抬高了潮汐发电成本。最后，设备常年浸泡在海水中，防腐蚀、防海生物附着还有设备的折旧都需要资金投入。以前负责潮汐能发电的是电网公司，由于是国企，他们没有特别在乎成本的问题。但是后来供电与发电分离，发电有私人部门负责，从而产生巨大的成本高于收益。

另外由于潮汐电站位于海湾处，围垦面积较大，往往与别的项目产生冲突。比如同样的地址，除了建潮汐电站这个选择之外，还可以选择建港口、码头或者是造船厂。从目前的投入与回报来看，建设潮汐电站一般不会是地方政府的首选。

然而，值得注意的是，潮汐电站除了电站运营之外还有一些其他的建设效益，比如围垦、水产养殖和交通旅游等。除了发电之外，江厦电站建成后为当地围垦5600亩农田，可耕地4700亩，几乎相当于当时全县耕地面积的1%，围垦土地种植水稻、棉花或建果园种植柑桔的年收入超过1000万元，其库区水产养殖年产值更是在1500万元以上。更有人对发电站的环境经济学进行了评估，结果表明：电站边际私人效益高于边际私人成本，经济上是合理的；电站边际社会效益大大高于边际社会成本，电站的环境、社会效益是良好的。

目前江厦潮汐电站也是处于试验阶段，大规模发展的时间还未到来。总体而言，潮汐能发电是可行的、有前景的。现在国家对海洋功能利用也比较重视，每年也提供上亿元资金支持海洋能的研究发展。国家对潮汐能开发应给予如风能、太阳能等新能源开发同等的优惠条件，即给予电价上网优惠。目前潮汐能并没有出台标杆电价，国家可以制定相应的扶持政策，如税收减免和实行电价补贴等措施，以支持潮汐能进一步发展。

3、他山之石

据英国广播公司（BBC）报道，苏格兰政府9月16日正式批准欧洲最大潮汐能发电项目开工建设。

该项目位于苏格兰北部奥克尼群岛海域的朋特兰湾。这一海域目前是英国主要的一个潮汐能开发地区，拥有世界上最强大的潮汐能。站在岸边，即可看到汹涌的波浪挤过这片仅有几英里宽的海湾，从一侧的大西洋涌入另一侧的北海。

苏格兰首席大臣亚历克斯萨尔蒙德表示，朋特兰湾的潮汐能潜力巨大，有望使苏格兰成为“海洋能源领域的沙特”。

该项目占用了3.5平方公里的海域，将分阶段完成。首先完成的是由6个涡轮机组成的，规模达9兆瓦的示范项目。2020年前部分投产后，涡轮机阵列可以产生86兆瓦的电力，供4.2万户家庭使用――这相当于苏格兰高地地区40%的家庭。最终，该项目将实现高达398兆瓦的电力生产。作为欧洲规模最大的潮汐能发电阵列项目，MeyGen公司将使用超过400台AR1000涡轮机。AR1000是单转子、三叶片的潮汐发电涡轮机，水速为2.65米/秒时发电量可达1兆瓦。涡轮机转子直径为18米，高度22.5米，总重量1500吨。AR1000重新使