潮汐能是從海水晝夜間的漲落中獲得的能量。它與天體引力有關,地球—月亮—太陽系的吸引力和熱能是形成潮汐能的來源。潮汐能發電技術一般是利用潮水漲落形成的水位差,使具有一定水頭的潮水流過安裝在攔潮壩內的水輪機帶動發電機發電的技術,原理與水力發電相似。
潮汐發電主要有3種形式:一是單庫單向電站。只用一個水庫,僅在漲潮或落潮時發電,我國浙江省海山潮汐電站就是這種類型。二是單庫雙向電站。用一個水庫,但是漲潮與落潮時均可發電,只是在平潮時不能發電,浙江省溫嶺市江廈潮汐電站就是這種形式。三是雙庫單向電站。兩個相鄰的水庫,漲潮時向高貯水庫充水,落潮時由低貯水庫排水,利用兩個水庫間的水位差推動水輪發電機組連續單向旋轉發電。
作為最成熟的海洋能發電技術,傳統攔壩式潮汐能技術早在數十年前就實現商業化運行。目前,國際上在運行的攔壩式潮汐電站主要採用單庫方式,如建於1966年的法國朗斯電站(單庫雙向)和建於1984年的加拿大安納波利斯電站(單庫單向)。雙庫方式雖可實現連續發電,但要建兩個水庫,投資大且工作水頭降低,利用效率較低。
除了傳統攔壩式潮汐能技術之外,國外一些研究機構還開展了開放式潮汐能開發利用技術研究,提出了潮汐澙湖、動態潮汐能等環境友好型新型潮汐能技術。英國潮汐澙湖電力公司在斯旺西海灣論證了建設潮汐電站的可能性,利用天然形成半封閉或封閉式的澙湖,在圍壩上建設潮汐電站,利用澙湖內外漲落潮時形成的水頭推動渦輪機發電。由於無需在河口攔壩施工,因而對海域生態損害較小。目前,斯旺西潮汐發電項目工程建設招標工作已完成,中國港灣工程有限公司中標並負責該項目建設。
我國的海區潮汐資源豐富,潮汐類型多種多樣,是世界海洋潮汐類型豐富的海區之一。據「908專項」調查成果顯示,我國潮汐能理論裝機容量約19286萬千瓦,技術可開發量約2283萬千瓦,以福建、浙江兩省沿岸最多,其次是長江口北支和遼寧、廣東兩省沿岸。新中國成立以來,我國先後建設多座小型潮汐電站,由於電站技術水平、地方規劃、運營管理等多種因素,目前在運行的潮汐電站只有浙江江廈潮汐試驗電站和海山潮汐電站。江廈潮汐試驗電站採用新型雙向臥軸燈泡貫流式機組,在海洋可再生能源資金支持下,江廈潮汐試驗電站完成了1號機組增效擴容改造,裝機容量已達4100千瓦,目前居世界第4位。2010年以來,我國先後完成了健跳港、乳山口、八尺門、馬鑾灣、甌飛等多個萬千瓦級潮汐電站工程預可研報告,還開展了利用海灣內外潮波相位差發電研究、動態潮汐能技術研究等環境友好型潮汐發電新技術研究,已具備大規模開發潮汐能的技術基礎及資源條件。
(編輯:鄭雅楠 審核:金昶)