浅谈中国潮汐能发电及其发展前景

0引言

中国发电所采用的能源大部分是不可再生的化石能源。近年来由于环境问题日益突出，寻求可再生的清洁能源以减少对化石燃料的依赖成为中国关注的话题之一，而绿色优质的潮汐能引发全世界关注。中国潮汐能资源丰富，理论蕴藏量约为1.1×108kW ，可开发利用的约为0.2179×108kW [1]。目前，潮汐能主要用于发电，即将海水规律涨落的能量转换成电能。建设潮汐电站、开发利用潮汐能无疑是缓解环境问题的一种方案。

1潮汐能发电原理

在天体（主要是月球和太阳）引潮力作用下，海水会呈周期性涨潮退潮，即为潮汐现象。潮汐能就是指潮汐涨落所具有的势能和动能，是一种取之不尽、用之不竭且蕴藏量巨大的可再生能源。

潮汐能的主要利用方式为发电。潮汐能发电与水力发电的原理类似，一般是建筑一条带有缺口的大坝，将靠海的河口或海湾与外海隔开形成一个天然水库，在大坝缺口处安装水轮发电机组，涨潮时，水库中的水位低于海水水位，大量海水会通过缺口进入水库，海水中的动能和势能可转化为水轮机的机械能，带动水轮机转动，使发电机组进行发电；退潮时水库中的水位就会高于海水水位，海水由水库注入大海时带动水轮机反方向转动[2]。因此，海水的涨落使发电机组不断地发电。而潮汐能发电与水力发电有一定的差异，

主要为水力发电中水位差较大，而潮汐能发电水位差较小，所以潮汐电站中水轮机组为适合较小水位差且流量较大的机组。

2

潮汐能发电的优缺点

2.1

优点

潮汐能是一种清洁的可再生能源。潮水每日涨落，能量源源不断，这种特性使其取之不尽、用之不竭。利用潮汐能发电不但可以弥补能源不足的问题，而且可发展成为沿海地区人民生产生活和国防建设的重要补充能源。

由于潮汐电站一般建设在海边人口密度较低的位置，因此不存在淹没农田、人口迁移等复杂问题，而且可以大力发展海洋化工、水产养殖等企业，将有效缓解人多地少、海边农田稀缺的问题及促进当地经济的发展。潮汐电站无需建筑高水坝，水库中的水位不会过高，因此即使发生地震等灾害导致水坝遭到破环，也不会对下游城市、人民生命财产安全造成严重灾害。

潮汐能是一种相对稳定的可靠能源，很少受气候、水文等自然因素的影响。由于潮汐现象的存在，海水呈周期性涨落，与普通水力发电相比，其不存在丰水、枯水期，因此能量的供应较为稳定。

利用潮汐能进行发电，不需要其他燃料及运输成本，是一种经济能源，但与传统的火力发电厂相比建设投资大，因此潮汐能发电和河川水电站相同，具有一次投资大、发电成本低的特点。长远来说，潮汐能发电具有良好的社会效益和经济效益，可有效减小对常规能源的依赖。2.2缺点

海水的潮差和水头在1d 内经常变化，在1个月内

收稿日期：2019-03-27

作者简介：张浩东，1998年生，男，山东聊城人，2020年将毕业于东北农业大学水利水电工程专业，在读本科生。

浅谈中国潮汐能发电及其发展前景

张浩东

（东北农业大学，黑龙江哈尔滨150000）

摘要：潮汐能发电技术是开发最早、规模最大的新能源发电技术。介绍了潮汐能发电的工作原理及其优缺点，讨论

了中国潮汐电站的发展现状及潮汐能发电技术的前景。随着科学技术的进步，潮汐能发电将会有飞速的发展。关键词：潮汐能；优缺点；前景中图分类号：P743.3文献标识码：A 文章编号：2095-0802-(2019)05-0053-02

Discussion on Tidal Power Generation and Its Development Prospect in China

ZHANG Haodong

(Northeast Agricultural University,Harbin 150000,Heilongjiang,China)

Abstract:Tidal power generation is the earliest and largest new energy generation technology.This paper introduced the working principle,advantages and disadvantages of tidal power generation and discussed the development status of tidal power stations in China and the prospect of tidal power generation technology.With the progress of science and technology,tidal power generation will develop rapidly.

Key words:tidal power;advantages and disadvantages;

prospect

（总第1期）新能源建设

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2019年第5期2019年5

月

潮差甚至可相差2倍。因此在没有特殊调节措施时，保证出力的时间短、装机的年利用小时数低，且发电机组发出的电量不稳定，电能质量差。

潮汐电站一般建在港湾海口，与普通水力发电站相比，水深坝长，施工难度大，地基处理及防淤等问题困难，因此建造成本较高，投资较大。由于潮汐电站为低水头、大流量的发电形式，需选用体积较大的水轮机，耗钢量多，建筑物结构复杂，并且因为长期浸泡在海水中，需要注意海水对这些建筑物的腐蚀危害。

针对以上缺点，国内外专家也提出了一定的解决方案：如利用潮汐预测技术了解潮汐的变化，提前制订出力计划且将潮汐电站与大电网并网运行，或采用抽水蓄能、双向或多水库发电等措施，有效解决潮汐电站出力不均衡的问题；采用乙烯树脂系列涂料再采用阴极保护等措施可减缓海水对建筑物的腐蚀及海生物的黏附。总之，经过国内外专家对潮汐电站的研究和建设，潮汐能发电技术已比较成熟，在减少投资、提高经济效益和社会效益方面也取得了很大的进展，具有广阔的发展前景。

3中国潮汐电站现状

中国利用潮汐能的历史可追溯到11世纪出现的潮汐磨坊[3]，而潮汐能发电则始于20世纪50年代后期。1956年，中国在福州市建成第1座小型潮汐电站，至20世纪80年代的30a 间，先后建成了沙山、江厦等70余座潮汐电站，在数量上居世界首位，而多处潮汐电站由于种种原因选址不当、与通航矛盾、淤积严重，停止运行。1991年9月，中国进行了全国潮汐能第2次普查，在浙江、福建的数十个千万瓦级以上的站址中，筛选出几个条件较好的站址进行了潮汐电站的设计和前期科研工作，但均未建设[4]。目前中国只有8个电站在正常运行发电，总装机容量为6000kW ，年发电量1000×104kW ·h 多。其中最大的是浙江江厦潮汐试验电站，其采用双向灯泡贯流式水轮发电机组进行双向发电，先后安装了6台机组，单机容量500kW 耀700kW ，最后一台机组于2007年10月投入运行，是世界第三大潮汐电站。2012年，龙源电力对电站的1号机组进行增效扩容改造，于2015年8月完成，电站总装机容量增加至4100kW ，年发电接近800×104kW ·h ，基本可达到商业化程度。表1所示为中国主要潮汐电站。

表1中国主要潮汐电站表

半个世纪以来，中国工程技术人员一直致力于对

适应海水腐蚀的涡轮机的设计和浮云法施工技术的推广，利用浮云法施工技术，建设时就无需修建昂贵且复杂的围堰，使成本降低了20%～38%[5]。总体而言，中国经过多年对潮汐电站的研究，不但技术上日趋成熟，而且在降低成本方面也取得了较大进展。

4中国潮汐能发电的发展前景

对中国而言，煤炭销量占到全国一次能源消费的75%以上[6]，其生产中排放的SO 2和NO x 是中国大气的主要污染成分，也是造成酸雨的主要元凶。中国解决环境问题就要从根本上解决能源问题，减少对煤炭等化石能源的使用。而潮汐能是一种丰富的可再生自然资源，清洁无污染，在中国沿海城市建立潮汐电站是一种缓解能源危机的良策。中国幅员辽阔，海岸线漫长，有18000km 的海岸线及6500多个海岛海岸线，岸线总长度超过32000km ，蕴藏着丰富的海洋能资源。据联合国教科文组织提供的数据，全球可利用的海洋能源高达800×108kW ，而中国沿岸和近海及毗邻海域的潮汐能资源理论总储量约为1.1×108kW ，技术可利用量约为0.2179×108kW 。近海（距海岸1km 以内）水深在20m ～30m 的水域为兴建潮汐电站的理想海域。英国近海用水轮机研究所的专家弗兰克彼得认为，在菲律宾、印度尼西亚、中国、日本海域都适于兴建潮汐电站，并且随着技术的日趋完善，潮汐电站的发电成本会进一步降低，而电站提供的电能质量也会越来越高，潮汐能发电技术的大规模商业化应用也会逐步实现[5]。

5结语

随着中国经济的发展，电力供应不足成为制约中国国民经济发展的重要因素。一些沿海地区，化石能源储量少、能源需求量大。因此，中国应大力发展具有可再生、清洁、储藏量巨大等特性的潮汐能发电，减少对化石能源的依赖，有效缓解环境污染问题。

目前，由于常规电站廉价电费的竞争，虽然达到商业化的潮汐电站不多，但在当今海洋强国建设背景下，增加科技投入，加快技术的发展，潮汐能发电终将得到广泛的应用。总之，潮汐能发电具有较为光明的前景。参考文献：

［1］张斌.潮汐能发电技术与前景［J ］.科技资讯，2014(9)：3-4.［2］李晨晨.潮汐能发电技术与前景研究［J ］.科技创新与应用，2015(2)：128.

［3］沈祖诒.潮汐电站［M ］.北京：中国电力出版社，1997.

［4］史宏达，王传崑.我国海洋能技术的进展与展望［J ］.太阳能，2017(3)：32-39.［5］李书恒，郭伟，朱大奎.潮汐发电技术的现状与前景［J ］.海洋

科学，2006，30(12)：82-86.

［6］罗钰湘.浅谈潮汐发电的应用前景［J ］.技术与市场，2015(10)：

80.

（责任编辑：高志凤）

站名投运时间总装机容量/MW

潮差/m 运行方式浙江岳普1971年0.15 3.6退潮发电江苏浏河1976年0.15 2.1双向发电山东白沙口1978年0. 2.4单向发电浙江江厦1980年 4.10 5.1双向发电福建幸福洋

19年

1.28

4.5

单向发电

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