潮汐能具有儲(chǔ)量大影響因素少、可靠性高及能量轉(zhuǎn)化效率高等優(yōu)點(diǎn),利用前景廣闊
潮汐能是指海面漲落過(guò)程中所獲得的能量。潮汐能包括潮流和潮汐兩種不同運(yùn)動(dòng)方式所蘊(yùn)含的能量,潮水在漲落中蘊(yùn)藏著巨大能量,這種能量是無(wú)污染、可再生的能量。潮汐能來(lái)源于地球-月亮-太陽(yáng)系統(tǒng)的熱能和引力。潮汐發(fā)電的主要形式有單池單向發(fā)電、單池雙向發(fā)電和雙池雙向發(fā)電。
在全球范圍內(nèi),潮汐能是海洋能中技術(shù)最成熟和利用規(guī)模最大的一種,國(guó)外對(duì)潮汐能發(fā)電的研究已有一百多年的歷史。歐洲擁有豐富的潮汐能資源,也是潮汐發(fā)電技術(shù)的起源地,在開發(fā)利用潮汐能方面一直走在世界前列。世界上第一座潮汐發(fā)電站始建于德國(guó),1912年德國(guó)在胡蘇姆興建了一座小型潮汐電站,開創(chuàng)了潮汐發(fā)電的新紀(jì)元。其后,潮汐電站事業(yè)在世界各地蓬勃發(fā)展,英國(guó)、美國(guó)、法國(guó)、加拿大、俄羅斯、韓國(guó)等國(guó)都紛紛加大興建潮汐電站的人力物力投入。
潮汐電站是利用潮汐來(lái)發(fā)電的裝置、設(shè)備和設(shè)施的總稱,將海洋潮汐能轉(zhuǎn)換成電能。目前,全球潮汐能發(fā)電站的理論總裝機(jī)量可達(dá)4370×104kW,年發(fā)電量為6.4×108kW·h,開發(fā)利用潮汐能是未來(lái)新能源規(guī)模發(fā)展的新趨勢(shì)。由于潮汐能發(fā)電的發(fā)展主要受高成本因素制約,而建立大型潮汐電站將可有效地降低單位發(fā)電成本,因此,很多國(guó)家都致力于大型化潮汐能電站的興建,預(yù)計(jì)未來(lái)10~15年將會(huì)建成百萬(wàn)千瓦級(jí)的潮汐發(fā)電站。
我國(guó)潮汐能資源豐富,長(zhǎng)達(dá)18000多公里的大陸海岸線,加上5000多個(gè)島嶼的14000多公里海岸線,共約32000多公里的海岸線中蘊(yùn)藏著豐富的潮汐能資源。根據(jù)江瀚咨詢發(fā)布的《中國(guó)潮汐能產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)與投資前景分析報(bào)告》,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全國(guó)潮汐能蘊(yùn)藏量為1.9億千瓦,其中可供開發(fā)的約3850萬(wàn)千瓦,年發(fā)電量870億千瓦時(shí)。根據(jù)中國(guó)海洋能資源區(qū)劃結(jié)果,我國(guó)沿海潮汐能可開發(fā)的潮汐電站壩址為424個(gè),以浙江和福建沿海數(shù)量最多。
經(jīng)過(guò)多年的研究試點(diǎn),我國(guó)潮汐發(fā)電行業(yè)在技術(shù)上日趨成熟,潮汐發(fā)電量也躍居世界第三位,僅次于法國(guó)、加拿大。
潮汐能發(fā)電所用的渦輪機(jī)是放置在潮汐流中,因此旋轉(zhuǎn)軸的密封是我們面臨的首要難題。潮汐流渦輪機(jī)類似是潛艇技術(shù)和風(fēng)輪機(jī)的結(jié)合物。潮汐發(fā)電機(jī)應(yīng)解決以下幾個(gè)主要問(wèn)題:腐蝕保護(hù);電纜保護(hù);水中旋轉(zhuǎn)軸的密封;適應(yīng)于周期性變化的水流方向;環(huán)境友好的、理想的無(wú)潤(rùn)滑油設(shè)計(jì);最低的安裝成本和收回成本。雖然潮汐能資源是高度可預(yù)測(cè)的,而且也能使潮汐能發(fā)電技術(shù)的原理更加簡(jiǎn)單,但是其主要挑戰(zhàn)都是來(lái)自于發(fā)電機(jī)的運(yùn)行環(huán)境。為了控制運(yùn)行費(fèi)用, 對(duì)于在水中運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組來(lái)說(shuō), 顯然, 其可靠性和堅(jiān)固性才是最重要的。與風(fēng)能、太陽(yáng)能等其他可再生能源相比,潮汐能具有儲(chǔ)量大影響因素少、可靠性高及能量轉(zhuǎn)化效率高等優(yōu)點(diǎn),利用前景廣闊。
潮汐能是一種用之不竭、無(wú)污染、不受水量影響的可再生能源。在各種海洋能源中,潮汐能的開發(fā)利用最為簡(jiǎn)便可行,具有廣闊的發(fā)展前景。當(dāng)今世界三大潮汐發(fā)電站有法國(guó)朗斯潮汐電站、加拿大安納波利斯潮汐電站和中國(guó)江廈潮汐試驗(yàn)電站,利用潮汐能發(fā)電的技術(shù)正逐步走向成熟。但要使潮汐能的利用商業(yè)化,還需要更大的努力,勘察選址、渦輪防腐蝕和水中密封是其中極為重要的環(huán)節(jié)。
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