书城科普开阔眼界的海洋故事
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第36章 潮 汐 能

潮汐能是指海水潮涨和潮落形成的水的势能,其利用原理和水力发电相似。潮汐能的能量与潮量和潮差成正比。或者说,与潮差的平方和水库的面积成正比。和水力发电相比,潮汐能的能量密度很低。世界上潮差的较大值约为13-15米,我国的最大值(杭州湾澉浦)为8.9米。一般说来,平均潮差在3米以上就有实际应用价值。

潮汐能利用的主要方式是发电。通过贮水库,在涨潮时将海水贮存在贮水库内,以势能的形式保存,然后,在落潮时放出海水,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。潮汐电站的功率和落差及水的流量成正比。但由于潮汐电站在发电时贮水库的水位和海洋的水位都是变化的(海水由贮水库流出,水位下降,同时,海洋水位也因潮汐的作用而变化)。因此,潮汐电站是在变功况下工作的,水轮发电机组和电站系统的设计要考虑变功况,低水头、大流量以及防海水腐蚀等因素,远比常规的水电站复杂,效率也低于常规水电站。潮汐电站按照运行方式和对设备要求的不同,可以分成单库单向型、单库双向型和双库单向型三种。根据我国潮汐能资源调查统计,对可开发装机容量大于500千瓦的坝址和可开发装机容量200-1000千瓦的坝址共有424处港湾、河口,可开发装机容量200千瓦以上的潮汐资源,总装机容量为2179万千瓦,年发电量约624亿千瓦·时。这些资源在沿海的分布是不均匀的,以福建和浙江为最多,站址分别为88处和73处,装机容量分别是1033万千瓦和891万千瓦,两省合计装机容量占全国总量的88.3%。其次是长江口北支(属上海和江苏)和辽宁、广东装机容量分别为70.4万千瓦和59.4万千瓦和57.3万千瓦,其它省区则较少,江苏沿海(长江口除外)最少,装机容量仅0.11万千瓦。

浙江、福建和长江口北支的潮汐能资源年发量为573.7亿千瓦·时,如能将其全部开发,相当每年为这一地区提供2000多万吨标准煤。

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4-5米,最大潮差7-8米,且自然环境条件优越的站址。其中已做过大量调查勘测,规划设计和可行性研究工作,具有近期开发价值和条件的中型潮汐电站站址,有福建的大官坂(1.4万千瓦,0.45亿千瓦·时)、八尺门(3.3万千瓦,1.8亿千瓦·时)和浙江的健跳港(1.5万千瓦,0.48万千瓦·时)、黄墩港(5.9万千瓦,1.8亿千瓦·时)已做过规划设计,有较好的工作基础,还需要进行前期综合研究论证的大型潮汐电站站址的有长江口北支(70.4万千瓦,22.8亿千瓦·时)、杭州湾(316万千瓦,87亿千瓦·时)和乐清湾(55万千瓦、23.4亿)等。