我国潮汐能发电的研究与发展

水电与新能源

ＨＹＤＲＯＰＯＷＥＲＡＮＤＮＥＷＥＮＥＲＧＹ第３２卷Ｖｏｌ.３２

ＤＯＩ:１０.１３６２２/ｊ.ｃｎｋｉ.ｃｎ４２－１８００/ｔｖ.１６７１－３３５４.２０１８.１１.００１

我国潮汐能发电的研究与发展

(１.燕山大学公共管理学院ꎬ河北秦皇岛　０６６００４ꎻ２.邢台职业技术学院ꎬ河北邢台　０５４０００)

刘邦凡１ꎬ栗俊杰２ꎬ王玲玉１

摘要:随着对环境污染越来越重视ꎬ很多国家都加紧潮汐能发电的研发ꎮ通过对国内外潮汐能研究现状的梳理ꎬ基于我

国潮汐能研究和开发现状ꎬ认为我国潮汐能发电的技术动力不足ꎬ支持力度不够ꎬ一方面需要促进国内外合作ꎬ实现技术突破ꎻ另一方面需要提供更加优惠的环境ꎮ

关键词:潮汐能ꎻ潮汐能发电ꎻ生态效益

中图分类号:ＴＭ６１９　　　文献标志码:Ａ　　　文章编号:１６７１－３３５４(２０１８)１１－０００１－０６

ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＴｉｄａｌＰｏｗｅｒＧｅｎｅｒａｔｉｏｎｉｎＣｈｉｎａ

(１.ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＰｕｂｌｉｃＡｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎꎬＹａｎｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＱｉｎｈｕａｎｇｄａｏ０６６００４ꎬＣｈｉｎａꎻ

ＬＩＵＢａｎｇｆａｎ１ꎬＬＩＪｕｎｊｉｅ２ꎬＷＡＮＧＬｉｎｇｙｕ１

Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｗｉｔｈｔｈｅｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎｏｆｇｌｏｂａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍꎬｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｃｌｅａｎｅｎｅｒｇｙｈａｓｂｅｃｏｍｅａｋｅｙｅｎｅｒｇｙｓｔｒａｔｅｇｙａｒｏｕｎｄｔｈｅｗｏｒｌｄ.Ａｓｏｎｅｏｆｔｈｅｎｅｗｅｎｅｒｇｙｓｏｕｒｃｅꎬｔｉｄａｌｐｏｗｅｒｈａｓａｔｔｒａｃｔｅｄｍｕｃｈａｔｔｅｎｔｉｏｎｉｎｍａｎｙｃｏｕｎｔｒｉｅｓ.Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒꎬｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｔａｔｕｓｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋｏｎｔｉｄａｌｐｏｗｅｒｉｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ.Ａｌｓｏꎬｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｉｔ￣ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｉｎＣｈｉｎａｉｓｕｎｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙａｎｄｔｈｅｐｏｌｉｃｙｓｕｐｐｏｒｔｉｓｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ.Ｔｈｕｓꎬｉｔｉｓｎｅｃｅｓｓａｒｙｔｏｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅｉｎｔｅｒ￣ｎａｔｉｏｎａｌｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈｓ.Ａｎｄꎬｔｈｅｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔｓｈｏｕｌｄｐｒｏｖｉｄｅｍｏｒｅｆａｖｏｒａｂｌｅｐｏｌｉｃｙｅｎｖｉ￣ｒｏｎｍｅｎｔ.

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｔｉｄａｌｐｏｗｅｒꎻｔｉｄａｌｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎꎻｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｂｅｎｅｆｉｔ　　随着在全球范围内的污染越来越严重ꎬ传统能源的劣势越加凸显ꎬ而以环保著称的诸多新能源其优势地位也凸显出来ꎮ同时ꎬ在过去的一百年ꎬ人类对于以黑色能源为主的传统能源的采掘与消耗已经接近枯竭ꎬ寻找替代性能源已经成为人类发展未来的重要主题ꎮ我们所处的地球是一个蓝色海洋的星球ꎬ海洋是人类发展的重要未来ꎬ海洋所提供的能源更是我们人类未来能源的重要选项ꎬ其中海洋潮汐所承载的能源就是一个持续环保的无尽能源ꎮ因此ꎬ从新能源、替代能源和人类发展未来等多个角度看ꎬ我们应该高度重视潮汐能的开发与应用ꎮ

２.ＸｉｎｇｔａｉＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃＣｏｌｌｅｇｅꎬＸｉｎｇｔａｉ０５４０００ꎬＣｈｉｎａ)

ｕａｔｉｏｎｏｆｔｉｄａｌｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｉｎＣｈｉｎａｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ.Ｉｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｄｒｉｖｉｎｇｆｏｒｃｅｂｅｈｉｎｄｔｈｅｔｉｄａｌｐｏｗｅｒ

１　潮汐能的国内外研究现状

１.１　国外研究现状

查阅美国ＥＩ收录文献ꎬ以“ｔｉｄａｌｅｎｅｒｇｙ”为题名或关键词的文献有４８００多篇ꎬ从１９６９持续到２０１９年ꎬ每年都有新的文献被收录ꎮ１９６９年收录的文献只有７篇ꎬ例如查理尔等[１－５]ꎬ查理尔的两篇文章直接论述到潮汐能的应用与开发ꎬ从１９７０年开始每年收录文献逐年增加ꎬ尤其是进入本世纪以来ꎬ收录文献每年都２００篇以上ꎬ一些年份接近４００篇之多ꎮ而最新收录文献年份已经到了２０１９年ꎬ例如ꎬ马丁等人在«可再生能

收稿日期:２０１８－０８－１０

作者简介:刘邦凡ꎬ男ꎬ博士ꎬ教授、博士生导师ꎬ从事能源管理研究ꎮ通讯作者:栗俊杰ꎬ女ꎬ讲师ꎬ从事公共管理研究ꎮ

基金项目:河北省高等学校人文社会科学研究项目“河北省经济绿色发展模式的动态评估模型和研究”(ＳＤ１８１０１５)ꎬ河北省科技厅软科学研究及科普专项“雄安新区水环境的价值及其体系研究”(１８４５４２０２Ｄ)ꎮ

１

水电与新能源２０１８年第１１期

源»发表的文章[６]ꎬ该文提出了一种用于研究屈曲膜潮汐能转换器性能的解析线性模型ꎮ可见国外对于潮汐能的研究ꎬ时间上已经持续了半个多世纪ꎬ学术上已经形成潮汐能研究学术圈ꎮ

从实践应用看ꎬ英国是目前潮汐能技术研究较为先进的国家ꎮ美国、法国、挪威、爱尔兰等海洋资源丰富的国家的潮汐能利用技术水平相对较高ꎮ其学术研究也相对完善ꎬ研究的角度多有不同ꎬ大多集中于潮汐构起一个美国潮汐流能源数据库和潮汐流能地理信息系统工具ꎬ着力推进潮汐能转换技术研发ꎮ

综上所述ꎬ可以看出ꎬ国外关于潮汐能研究的持续时间长、涉及领域广泛ꎬ技术相对成熟ꎬ总体而言ꎬ英国和美国的潮汐能研究则更为成熟ꎬ相关文献数量庞大ꎮ１.２　国内研究现状

我国关于潮汐能发电的研究主要集中在福建省、能开发的专业技术、潮汐能开发之于环境的意义、潮汐能开发的安全性等方面ꎬ列举代表性学者的论述和观点如下:弗洛克等人

[７]

认为ꎬ要提高潮汐能的应用开

发ꎬ关键就要提高和改善潮汐涡轮机技术ꎬ而这一技术并没有成熟起来ꎻ同时由于安装、维护、电力传输、负载条件和环境等方面的影响ꎬ潮流水轮机的研发与应用也很迟缓ꎮ约翰斯通等人

[８]

也认为影响潮汐能发电

技术研发的影响因子是多方面ꎬ包括:发电成本、发电厂对需求的响应、资源供应安全性、环境影响和执行风险ꎮ也有学者从潮汐能开发的可行性分析入手ꎬ分析潮汐能发电的利弊ꎬ例如埃利诺.丹尼[９]从经济学的角度对比了煤炭发电与潮汐发电的成本ꎬ认为潮汐能发电是不经济的ꎮ而帕特里克[１０]对北爱尔兰安装的世界上第一个潮汐能转换器附近的２个村的２７１名居民进行的问卷调查分析ꎬ结果表明大多居民是肯定潮汐能存在价值的ꎬ当然这些价值可能把环境价值考虑了进去ꎮ穆西尔

[１１]

从清洁能源的角度审视ꎬ认为海洋

能源资源是全球范围内的ꎬ没有一个单一的能源将能够实现节能减排ꎬ清洁能源应该同时发展ꎬ以期达到未来减排目标ꎮ

在具体探讨国别潮汐能开发与应用时ꎬ一些国家的学者进行多角度探讨ꎮ例如ꎬ格拉贝[１２]等人在探讨挪威潮汐能开发应用时ꎬ认为挪威潮汐能发电在地理位置、海洋条件都很优越ꎬ未来ꎬ挪威可能会成为电力的主要输出国ꎻ绵延的海岸线ꎬ众多的海湾、岛屿使得挪威的潮汐能流量巨大ꎻ由于潮汐和潮汐相位在地理位置上的滞后ꎬ亦缓解了潮汐能本身的间歇特性ꎬ有利于合理地分配潮汐能负荷时间ꎮ又如ꎬ费兰[１３]认为在美国东北部的缅因州地区潮汐能的开发潜力巨大ꎬ能够发展形成潮汐工业产业ꎬ从而进行集群发展ꎬ这样的产业集群会对缅因州产生广泛的效益ꎮ再如ꎬ哈斯和凯文[１４]２

认为美国具有广泛的潮汐能开发潜力ꎬ应该建

浙江省、江苏省、上海市、山东省这些东部沿海省份ꎮ基本上在对潮汐能的技术开发、发展前景、资源利用等方面ꎬ而对环渤海地区的潮汐能的研究较少ꎮ

从发展前景方面看ꎬ主要有以下研究观点:郭成涛[１５]认为ꎬ东南沿海地区亟需发展潮汐能ꎮ戎晓洪[１６]认为ꎬ通过分析我国的能源现状ꎬ虽然潮汐能发电有一定缺点ꎬ但是未来是最有潜力的发电方式之一ꎻ在当前制约我国潮汐能的因素之一就是发电成本的问题ꎮ张发华[１７]认为影响我国潮汐发电主要是电价成本问题ꎬ可以通过综合开发ꎬ主要包括在周围发展交通、养殖、旅游等来达到降低发电成本的目的ꎮ王旭冉、李国栋、鲁笑笑[１８]认为可以借鉴其他国家的潮汐能技术ꎬ包括新型的潮汐发电装置、水下潮汐电站等ꎬ从而达到经济性目的ꎮ邹健健、赵丽萍[１９]对潮汐能发电电价进行了分析ꎬ他们认为可以优先考虑年发电量指标较大的方案ꎬ再通过其他经济因素ꎬ以达到最大经济性ꎮ张勇、崔蓓蓓、邱宇晨[２０]认为我国潮汐能源开发潜力巨大ꎬ但是发展速度相对较慢ꎬ认为应该从角度加快我国潮汐能的发展ꎮ赵霞、谭思明、姜静[２１]则从潮汐能技术专利角度提出发展潮汐能的对策建议ꎬ认为技术突破是关键ꎮ石洪源、郭佩芳[２２]认为ꎬ从我国的地理位置优势、资源优势、技术优势等方面探讨了潮汐能开发的可行性ꎮ武贺、王鑫、李守宏[２３]研究了我国现存的潮汐能电站ꎬ分析了我国目前总体状况ꎬ他们认为我国潮汐能在发电技术上、对生态环境的影响上存在诸多弊端ꎮ刘邦凡、王燕等人对包括潮汐能在内的海洋能源开发与应用也进行多角度多方面的研究[２４－２７]从专业技术角度看ꎮ

ꎬ主要有以下观点:刘业凤、赵

奎文[２８]研究了利用潮汐能代替用电力驱动的水泵来发电ꎬ再利用太阳能和潮汐能进行蒸馏的技术ꎬ从而大大降低了系统的成本ꎬ主要是对潮汐能发电ꎮ王勇、于

刘邦凡ꎬ等:我国潮汐能发电的研究与发展２０１８年１１月

兰英、贾旭、刘桓龙[２９]研究了来流速度对潮汐能发电叶片工作效率的影响ꎬ通过一系列的研究确定了适合该发电装备的来流速度ꎮ通过仿真模拟ꎬ确定了最佳流速ꎮ张俊彪、缪斌、许雪峰、杨万康、张峰、潘冲、施伟勇[３０]首次提出了新式的潮汐能开发方式ꎬ潮汐能的全新开发方式可能有较好的发展前景ꎮ王逸飞[３１]、凌长明[３２]提出了一种用潮汐能的聚集能直接产生高压海水ꎬ通过反渗透膜进行海水淡化的新方法ꎬ这个方法具有广阔的发展前景ꎮ赵帅帅、陈成军、洪军、董志强[３３]设计了一种新型的利用潮汐能发电的偏心叶片式潮汐能发电装置ꎬ通过一系列的测试ꎬ得出结果ꎬ表明:来流速度为５ｍ/ｓ时ꎬ功率系数是最大的ꎮ

总体而言ꎬ尽管国内外潮汐能研究的角度多有不同、技术各有突破ꎬ较之国外ꎬ我国还是存在较大差距ꎬ尤其是潮汐能发电技术研究方面ꎬ我国还处于起步阶段ꎮ

２　我国潮汐能Ｒ＆Ｄ现状

我国是世界上潮汐能资源丰富的国家之一ꎬ主要用于发电ꎮ我国的潮汐能电站主要集中在东部沿海地区ꎮ比如福建、浙江、江苏、山东等几个沿海省份ꎬ其中福建省的潮汐能资源最为丰富ꎬ这主要取决于其海岸线绵长、海底地势等自然条件ꎮ表１是我国部分潮汐能发电站的基本情况ꎮ

表１　中国部分潮汐发电站的现状

名称江厦潮汐电站幸福洋潮汐发电站白沙口潮汐电站海山潮汐电站岳浦潮汐电站浏河潮汐发电站

注:资料收集来源中国知网[２２ꎬ３４－３５]ꎮ

所在地浙江福建山东浙江浙江江苏

装机容量/ｋＷ

３０００１２８０４００００１５０－１５０

总发电量/(亿Ｗ􀅰ｈ－１)

１００３１.５１.０３３.１０.００３１０.００２５

发电方式单库双向单向退潮式单库单项双库单向单库单向双向发电

平均潮差/ｍ

５.０８４.５４２.５－３.６－

　　１)福建省潮汐能Ｒ＆Ｄ现状ꎮ福建省位于东南沿海地区ꎬ从其资源状况来看ꎬ石油、天然气、煤等资源贫瘠ꎬ利用的可能性基本为０ꎬ又鉴于这些能源的污染程度比较大ꎬ不具有发展潜力ꎮ就其风能来说ꎬ位于沿海ꎬ受季风气候的影响ꎬ具有较大的季节性ꎬ秋冬季节风能资源丰富ꎬ因此ꎬ发展风能不具有稳定性ꎮ而福建省的潮汐能开发ꎬ自然条件比较丰富ꎬ地处东南沿海ꎬ海岸线绵长ꎬ海湾众多ꎬ潮差大ꎬ不受季节、地形等条件的ꎻ有较好的发展基础ꎬ福建省已经建立了多个潮汐电站ꎻ福建省经济发展程度高ꎬ有足够的财力来开发潮汐能源ꎻ福建省一些地市已经制定了大力推进潮汐能源开发的ꎬ国家也正在大力倡导清洁能源的使用ꎬ支持上具有优势ꎻ经济实力雄厚ꎬＲ＆Ｄ经费能够得到保障ꎬ技术创新和应用没有问题ꎮ

福建省潮汐资源丰富ꎬ我国大部分的潮汐能电站分布在此ꎬ利用潮汐能发电ꎬ不仅解决了福建省缺少煤

与油的状况ꎬ也保护了环境ꎬ节约了资源ꎬ给福建省创造了巨大的收益ꎻ在建立潮汐电站的同时ꎬ也推进了当地的养殖、围涂、旅游、交通运输的齐动发展ꎮ

是潮汐能资源最为丰富、开发利用最早、成效最好的省份之一ꎮ我国最大潮汐电站———江厦潮汐电站就在浙江省温岭市ꎮ从浙江省潮汐能源开发条件来看ꎬ经济、与自然方面ꎬ与福建省差不多ꎮ浙江省的经济总量在我国省市排名第四位ꎬ强有力的经济实力为发展潮汐能提供了坚实的经济基础ꎻ其经济实力对技术的引进以及发展都具有良好的带动作用ꎮ因此ꎬ浙江省发展潮汐能的条件和潜力都是充足的ꎮ潮汐能开发的同时给浙江省的渔业、水产养殖、交通、旅游等都带来了巨大的经济效益ꎮ但是ꎬ它本身存在着投资高、收益较低的弊端ꎬ给海岸周边的生态环境造成了破坏ꎬ在一定程度上破坏水生物的生存环境ꎬ导致泥沙淤积ꎮ例如ꎬ浙

３

２)浙江省潮汐能Ｒ＆Ｄ现状ꎮ浙江省海域广阔ꎬ

水电与新能源２０１８年第１１期

江省的岳浦潮汐能电站１０年库内淤高１５~３０ｃｍꎮ角洲的地带ꎬ海岸线较长ꎬ利用潮汐能发电ꎬ具有优越的地理优势ꎮ上海市位于长江口的北支ꎬ从潮差来讲ꎬ要比浙江省、福建省小ꎬ发展潮汐能的资源相对较弱ꎮ３条港最大潮差为５.９５ｍꎬ平均潮差为３.０４ｍꎮ理论统计ꎬ长江口北支潮汐能总装机容量为７０万ｋＷꎬ年发电量可达２３亿ｋＷ􀅰ｈꎬ具有较好的开发利用前景ꎮ收益的同时也带来了生态环境的破坏ꎮ所以在平衡生态效益与经济效益两者的利弊ꎬ还需要进一步的探讨和实践ꎮ

３)上海潮汐能Ｒ＆Ｄ现状ꎮ上海市是属于长江三

３　我国潮汐能发电的发展瓶颈

目前ꎬ我国潮汐能电站的发展还处于萌芽阶段ꎮ尽管我国正在倡导利用新能源发电ꎬ但总体看我国潮汐能发电的技术、、动力等多方面都显不足ꎮ我国国的东部沿海地区４)江苏省潮汐能ꎬ地理位置相对于浙江Ｒ＆Ｄ现状ꎮ江苏省同样位于我

、福建省份来说ꎬ比较靠北ꎬ与山东省南北相接ꎬ江苏省的潮汐能开发条件、经济基础、技术条件上来说ꎬ要比浙江、福建省弱ꎬ但相对于其他能源的开发ꎬ其优势还是很明显的ꎮ从自然条件来看ꎬ江苏省的海岸线较长ꎬ具备开发条件ꎻ但是其多数为沙滩或者浅滩ꎬ给建立潮汐电站带来困难ꎻ其次ꎬ就是江苏省的传统能源比较少ꎬ比如ꎬ煤、石油、天然气等资源ꎬ需要开发新能源带动生产生活ꎻ江苏省还没有建设起潮汐能发电站ꎬ在、资金、技术创新等方面有待大力提升ꎮ

海地区５)ꎬ山东省潮汐能被渤海和黄海环绕Ｒ＆Ｄꎮ现状山东省沿海地区的海岸ꎮ山东省位于东部沿

线曲折、具有有利的条件来开发潮汐能ꎻ从经济基础上来说ꎬ山东省是我国的经济大省之一ꎬ全国经济总量排名第二ꎬ有雄厚的经济基础ꎻ从技术条件上来看ꎬ中国海洋大学位于山东省青岛市ꎬ到目前为止ꎬ研究利用潮汐能发电的项目ꎬ中国海洋大学是研究主体之一ꎬ因此ꎬ具有有利的研发条件和培养专业人才的优势ꎮ但是ꎬ其弊端主要在于:山东省的潮汐能开发程度并不高ꎬ目前ꎬ也就只有乳山口潮汐电站的利用程度比较好ꎮ其主要原因还是山东省主要的发电方式是煤、石油等传统方式ꎬ据统计ꎬ山东省利用煤发电占比达到９０％开发潮汐能的动力不足以上ꎮ正是煤和石油这些资源的供给充足ꎮ

ꎬ所以到目前为止ꎬ山东省潮汐能发电站也有了一定的发展ꎬ在乳山口潮汐发电站带动了附近经济的发展ꎬ进行滩涂养殖、水产养殖、海产品批发产业、海产品加工业等相继发展起来ꎬ海上乐园、居民区、旅游度假村等开始建设发展起来ꎬ带动了当地的经济发展ꎬ创造了巨大的收益ꎮ但是与其他地区的状况相似ꎬ在创造巨大

４

潮汐能电站建设是一个长期的任务ꎬ不能一蹴而就ꎮ究其原因ꎬ主要有以下几个方面ꎮ

是筑坝式发电站１)地理位置受限ꎬ对站址的要求较高ꎮ潮汐能发电站大多数采用的

、严格ꎬ沿海地区能够建立发电站的站址不多ꎬ即使像浙江省、江苏省、山东省、环渤海等潮汐能源比较丰富的省份或地区ꎬ真正符合建造潮汐电站的站址也并不多ꎬ这就客观上了我国潮汐能发电站的建设ꎮ

是筑坝式发电技术２)技术发展不成熟ꎬ还是潮汐能流发电技术ꎮ对于潮汐能发电技术ꎬ在我国都ꎬ不论不够成熟ꎬ比较于一些欧洲国家ꎬ在一些核心技术、高级设备方面有很大的差距ꎬ这就导致电站建设和运行成本都很高ꎬ严重制约了我国潮汐能发电技术的进一步发展ꎮ

发电的成本要高３)发电成本较高ꎮ比如ꎮꎬ潮汐发电的成本比起煤江夏潮汐发电站ꎬ不但初期的、石油建造成本较大ꎬ而且在运行过程中ꎬ由于潮汐发电的不连续性和波动性ꎬ发电机组的利用率不高ꎬ输出功率变化比较大ꎮ这两方面导致了潮汐能发电的成本高于火力发电ꎮ另外ꎬ潮汐能发电设备在海水中长时间浸泡ꎬ造成了一些水生物附着在表面ꎬ或者浸泡引起的生锈ꎬ需要隔几年进行一次清理ꎬ工作起来比较复杂、麻烦、需要投入的人力、物力、财力较多ꎬ这同样造成发电成本增高ꎮ目前江厦的上网电价是２.５８元/(ｋＷ􀅰ｈ)ꎬ比其他发电的电价高出很多ꎮ

岸建造水电站４)破坏了生态环境ꎬ破坏了其原有的海洋生态系统ꎬ影响海湾水动力ꎮ长期在海ꎬ使得沿海岸的海洋生物无法生存ꎬ严重的话会引起海洋生态系统的不稳定ꎬ并且还会改变原有的海水的流动ꎮ每个国家目前都存在这样的问题ꎬ英国、法国、加拿大等国家的电站开发规划和涉及论证长达几十年ꎮ

刘邦凡ꎬ等:我国潮汐能发电的研究与发展２０１８年１１月

设备ꎬ长期遭受海水腐蚀ꎬ会在表面生锈、附着海生物ꎬ必须进行定期清理ꎬ这样会导致运行成本增加ꎮ据了解ꎬ上世纪５０年代后期ꎬ我国在东南沿海兴建了４０余座小型潮汐发电站或动力站ꎮ由于没有科学研究及正规的勘测设计ꎬ不少站址选择不当ꎬ加之设备简陋、海水腐蚀等问题ꎬ多数电站在运行一段时间后就废弃了[３６]ꎮ

５)海下设备原材料差ꎮ长期在水下运行的机械

在专业技术方面ꎬ要突破一些关键技术和核心技术ꎮ例如ꎬ要发明或更新具有防腐蚀性的潮汐电站海下原材料ꎬ采用一些与海洋植物或者与海洋生物相适应的原材料或防腐膜ꎬ这不仅可以省去定期的清理工作ꎬ节省了人力、物力ꎬ减少发电成本ꎬ而且还可以减少对海洋生物的影响ꎮ

一步优化环境ꎮ我国利用潮汐能发电有较长的时２)方面ꎮ应该制定专门的支持ꎬ进

的占用面积６)的支持力度不大、围垦面积比较大ꎮꎬ如若与其他港口由于建造潮汐发电站

、码头等建设项目冲突的话ꎬ会更多的选择建造其他项目ꎬ主要是由于潮汐电站的收益较其他项目要低ꎮ

４　推进我国发展潮汐能发电建设的突

破口

　益和社会效益　进一步推进我国潮汐能发电的经济效益ꎬ需要从以下几个方面加以突破、ꎮ

生态效破ꎮ１)我国潮汐能发电站的开发技术虽然有所发展技术方面ꎮ促进国内外合作ꎬ实现技术上的突

ꎬ但是与国外的核心开发技术相差较大ꎬ我国首先要大力发展潮汐电站的开发技术

[３７]

是筑坝式、单双库等形式ꎬ这些形式不仅都对生态环境ꎮ目前ꎬ我国大多采用的

产生一定不利影响ꎬ而且应用这些形式发电成本也比较高ꎮ而美国、英国、挪威等国家的潮汐发电站开发与运行技术成熟而完备ꎬ初步实现了生态效益与经济效益的双丰收ꎮ英国是目前世界上潮汐发电技术最先进的国家ꎮ根据报道ꎬ２０１４年ꎬ英国在斯旺西海湾建造了世界最大的泻湖潮汐发电站ꎬ年发电量可达４２０够解决英国的用电问题ｋＭＷ􀅰ｈꎬ设计使用年限为ꎬ还可以发展帆船等体育１２０年

[３８]

ꎮ这不仅能

、旅游、休闲娱乐项目ꎬ实现了经济效益、生态效益和社会效益的多赢局面ꎮ我国需要大力推进国际合作ꎬ与欧洲国家、美国等国家进行多方面的合作ꎬ充分借鉴和吸收他们的先进经验和先进技术ꎬ应用到我国潮汐发电建设与运行中ꎮ可喜的是ꎬ我国在２０１５年６月初ꎬ一家公司成为了建造英国的潮汐能电站的第一个中国企业ꎮ这也是英国首个部分借助中国企业专业技能的基础设施开发项目ꎮ这为以后双方国家开展项目合作ꎬ为我国实现潮汐能发电技术突破提供了机遇[３９]ꎮ

间ꎬ但是国家的支持力度不大ꎬ比较于西方国家的支持力度有很大差距ꎬ导致我国潮汐能发电成本高、经济效益和社会效益都较低ꎮ因此ꎬ对于我国潮汐能电站建设与运行ꎬ应该在项目开发前、项目开发中、项目开发后都给予相应的支持和优惠[４０]目开发前ꎬ主要是在潮汐电站的选址、可行性、ꎮ技术操在项作、硬件设施的引进上给予优先ꎮ配备专门的专家队伍对选址进行实地考察和衡量ꎬ并提供必要技术指导ꎮ对硬件设施的引进以及在引进国外的经验和技术的时候ꎬ国家需要从经济上给一些补贴ꎬ或者免税ꎮ国家应出台一些保护性ꎬ在一些适宜建造潮汐电站的地方ꎬ对建造潮汐电站提供必要的优先保障[４１]一些优惠补贴ꎮ在电费管理方面ꎬ让潮汐能发电的电价与其他发电形式ꎬ国家需要给予应用潮汐能电的电价相一致ꎮ

总之ꎬ我国的潮汐能发电站的建设前景很好ꎬ但就国情而言ꎬ需要克服的难题还有很多ꎬ仍需要不断在理论研究上、在技术专利等方面进行突破ꎮ通过在上进一步推进ꎬ技术、理论上进一步研究、提高东部沿海地区的潮汐能发电的效率和规模ꎬ使之在东部沿海地区形成一个潮汐工业产业[４２]东部沿海地区对全国产生一个广泛的效益ꎬ进行集群化发展ꎮꎬ使参考文献:

[１]ＣｈａｒｌｉｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲＨ.ＳｏｃｉｅｔｙＨａｒｎｅｓｓｉｎｇＪｏｕｒｎａｌꎬｅｎｅｒｇｉｅｓ１９６９ꎬ３:ｏｆｏｃｅａｎｓ５９－８１

－２[Ｊ].Ｍａｒｉｎｅ[２]ＣｈａｒｌｉｅｒＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲＨ.ＳｏｃｉｅｔｙＨａｒｎｅｓｓｉｎｇＪｏｕｒｎａｌꎬｅｎｅｒｇｉｅｓ１９６９ꎬ３:ｏｆｏｃｅａｎｓ１３－３２－１[Ｊ].Ｍａｒｉｎｅ[３]ＺａｌｋａｎｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈꎬＲＬ.Ｉｎｔｅｒｎａｌ１９６９ꎬ７４(１３):ｗａｖｅｓｏｆｔｉｄａｌ３４３４ｐｅｒｉｏｄｉｃｉｔｙ[－３４３５Ｊ].Ｇｅｏｐｈｙｓｉ￣[４]ＢｌａｎｔｏｎｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈꎬＪ.Ｅｎｅｒｇｙ１９６９ꎬｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ７４(２３):ｉｎ５ａ４６０ｔｉｄａｌ－５ｅｓｔｕａｒｙ[Ｊ].４６６Ｇｅｏｐｈｙｓｉ￣[５]ＥａｓｔｅｒＢＨ.Ａｎｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍ[Ｊ].ＭｏｄｅｌｉｎｇＳｉｍｕｌａ￣

５

水电与新能源

ｔｉｏｎꎬ１９６９ꎬ１３:３０６－３１０

２０１８年第１１期

[２４]王燕ꎬ刘邦凡ꎬ段晓宏.盐差能的研究技术、产业实践与

展望[Ｊ].中国科技论坛ꎬ２０１８(５):４９－５６

[２５]王燕ꎬ农云霞ꎬ刘邦凡.发达国家海洋波浪能发展及

４８－５３

[６]ＴｒäｓｃｈＭꎬＤéｐｏｒｔｅＡꎬＤｅｌａｃｒｏｉｘＳꎬｅｔａｌ.Ａｎａｌｙｔｉｃａｌｌｉｎｅａｒ

ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ[Ｊ].ＲｅｎｅｗａｂｌｅＥｎｅｒｇｙꎬ２０１８ꎬ１３０:２４５－２５５

ｍｏｄｅｌｉｚａｔｉｏｎｏｆａｂｕｃｋｌｅｄｕｎｄｕｌａｔｉｎｇｍｅｍｂｒａｎｅｔｉｄａｌｅｎｅｒｇｙ

其对我国的启示[Ｊ].科技管理研究ꎬ２０１７ꎬ３７(１０):

[７]ＲｏｕｒｋｅＦＯꎬＢｏｙｌｅＦꎬＲｅｙｎｏｌｄｓＡ.Ｔｉｄａｌｅｎｅｒｇｙｕｐｄａｔｅ２００９[８]ＪｏｈｎｓｔｏｎｅＣＭꎬＰｒａｔｔＤꎬＣｌａｒｋｅＪＡꎬｅｔａｌ.Ａｔｅｃｈｎｏ－ｅｃｏ￣

[Ｊ].ＡｐｐｌｉｅｄＥｎｅｒｇｙꎬ２０１０ꎬ８７(２):３９８－４０９

[２６]王燕ꎬ刘邦凡ꎬ赵天航.论我国海洋能的研究与发展[Ｊ].

生态经济ꎬ２０１７ꎬ３３(４):１０２－１０６

ｎｏｍｉｃｇｙꎬＤｅｎｎｙ２０１３ꎬａｎａｌｙｓｉｓＥ.４９(１):ｏｆｔｉｄａｌＴｈｅｅｃｏｎｏｍｉｃｓ１０１ｅｎｅｒｇｙ－１０６ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ[Ｊ].ＲｅｎｅｗａｂｌｅＥｎｅｒ￣２００９ꎬ３７(５):１９１４－１９２４

ｏｆｔｉｄａｌｅｎｅｒｇｙ[Ｊ].ＥｎｅｒｇｙＰｏｌｉｃｙꎬｒｅｎｅｗａｂｌｅ－ＷｒｉｇｈｔＰ.ｍｅｎｔａｌＰｓｙｃｈｏｌｏｇｙꎬｅｎｅｒｇｙ:ＡＰｌａｃｅｔｉｄａｌａｔｔａｃｈｍｅｎｔｅｎｅｒｇｙｃａｓｅａｎｄｓｔｕｄｙｐｕｂｌｉｃ[Ｊ].ａｃｃｅｐｔａｎｃｅＥｎｖｉｒｏｎ￣ｏｆ

Ｗ.Ｓｔａｔｕｓｏｆ２０１１ꎬ３１(４):３３６－３４３ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓ[Ｒ].２００８

ｗａｖｅａｎｄｔｉｄａｌｐｏｗｅｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｆｏｒｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔＭꎬａｂｌｅＥｎｅｒｇｙｅｎｅｒｇｙＬａｌａｎｄｅｒｒｅｓｏｕｒｃｅＥꎬＬｕｎｄｉｎＳꎬｅｔａｌ.Ａｒｅｖｉｅｗｏｆｔｈｅｔｉｄａｌ

ｖｉｅｗꎬ２００８ꎬＪ.ＴｉｄａｌＲｅｖｉｅｗｓꎬ２００９ꎬｉｎＮｏｒｗａｙ[Ｊ].１３(８):１Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ８９８－１９０９

＆Ｓｕｓｔａｉｎ￣１７(２):ｅｎｅｒｇｙ１１１ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ[－１１３

Ｊ].ＭａｉｎｅＰｏｌｉｃｙＲｅ￣Ｈａａｓｔｉｄａｌ郭成涛ＴｅｃｈｎｉｃａｌｓｔｒｅａｍｓＫＡ.Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｅｎｅｒｇｙｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｏｔｅｎｔｉａｌｆｒｏｍ

ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｔｈｅＵｎｉｔｅｄＴｅｃｈｎｉｃａｌＳｔａｔｅｓ[ＲｅｐｏｒｔｓꎬＲ].Ｏｆｆｉｃｅ２０１１ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ＆１９９４ꎬ１６(１):.潮汐能利用的新概念１４２－１４８

[Ｊ].海洋学报:中文版ꎬ戎晓洪４０－４１

.潮汐能发电的前景[Ｊ].中国能源ꎬ２００２(５):张发华报ꎬ１９９６(３):.综合开发我国潮汐能的探讨３３－４２

[Ｊ].水力发电学

王旭冉启示[Ｊ].ꎬ李国栋电力需求侧管理ꎬ鲁笑笑.ꎬ国外潮汐能新技术及对我国的

２００７ꎬ９(６):７３－７４邹健健技资讯ꎬꎬ赵丽萍２００９(８):.潮汐能发电电价的敏感性分析１２０－１２１

[Ｊ].科

张勇新方法ꎬ崔蓓蓓[Ｊ].能源技术ꎬ邱宇晨ꎬ.２００９(４):潮流发电—２２３——－一种开发潮汐能的

２２７

赵霞议[Ｊ].ꎬ谭思明东方电机ꎬ姜静ꎬ２０１１(６):.中国潮汐能技术专利分析及对策建

４６－５５

石洪源岸工程ꎬꎬ郭佩芳２０１２ꎬ３１(１):.我国潮汐能开发利用前景展望７２－８０

[Ｊ].海

武贺究进展ꎬ王鑫[Ｊ].ꎬ海洋通报李守宏.ꎬ中国潮汐能资源评估与开发利用研

２０１５ꎬ３４(４):３７０－３７６６

[２７]刘邦凡究ꎬ２０１３ꎬ.论我国高校海洋教育发展及其研究３６(３):９－１４ꎬ１２３

[Ｊ].教学研

[２８]刘业凤研究[Ｊ].ꎬ赵奎文太阳能学报.潮汐能太阳能多效蒸馏海水淡化装置的

ꎬ２００９ꎬ３０(３):３１１－３１５

[２９]王勇效率的研究ꎬ于兰英[Ｊ].ꎬ贾旭水电能源科学ꎬ等.基于ꎬＣＦＤ２０１０ꎬ的潮汐能发电机叶片

２８(８):１６５－１６７[３０]张俊彪研究——ꎬ—缪斌一种全新的潮汐能开发方式的探索ꎬ许雪峰ꎬ等.海湾内外的动态水位差模拟

[Ｊ].海洋技术ꎬ２０１２ꎬ３１(４):８３－８６ꎬ９０

[３１]王逸飞究[Ｄ]..湛江潮汐能直接驱动的反渗透海水淡化系统性能研

:广东海洋大学ꎬ２０１３

[３２]凌长明学性能ꎬ分陈明丰析[Ｊ].ꎬ徐青中国ꎬ电等.机潮汐能聚能增压方案的热力

工程学报ꎬ２０１５ꎬ３５(４):

[３３]９０６赵帅帅－９１２

的设计及其仿真ꎬ陈成军ꎬ[洪军Ｊ].ꎬ科学技术与工程等.偏心叶片式潮汐能发电装置

ꎬ２０１４ꎬ１４(８):

[３４]１３１李京梅－１３５

评估[Ｊ].ꎬ孙晨中国人口ꎬ刘容子􀅰资源与环境ꎬ等.乳山口潮汐能电站环境收益

ꎬ２０１３ꎬ２３(５):７７－８３[３５]林启庆程ꎬ１９８４(１):.象山岳浦潮汐电站建设概况及效益５８－５９[Ｊ].能源工

[３６](６):董国华３５.－我国又一座潮汐电站建成３５

[Ｊ].水利天地ꎬ１９８９[３７]肖２０１３蔷.－０４潮－汐０１(５)

能发电何去何从?[Ｎ].中国能源报ꎬ[３８]张发华报ꎬ１９９６(３):.综合开发我国潮汐能的探讨３３－４２

[Ｊ].水力发电学

[３９]陈金松海洋开发与管理ꎬ王东辉ꎬꎬ２００８ꎬ吕朝阳２５(１１):.潮汐发电及其应用前景８４－８６

[Ｊ].

[４０]戎晓洪４０－４１

.潮汐能发电的前景[Ｊ].中国能源ꎬ２００２(５):[４１]许寅[Ｊ].ꎬ上海节能王培红.ꎬ长三角地区潮汐能资源及其利用状况分析[４２]俞先锋２０１０(１０):１５－１９源现状与需求ꎬ罗云霞[Ｊ]..钱塘江河口浙江水利科技(杭州湾段ꎬ２０１３ꎬ)风能４１(２):、潮汐能资

２５－２８[９][１０]Ｄｅｖｉｎｅ[１１]Ｍｕｓｉａｌ[１２]Ｇｒａｂｂｅ[１３]Ｆｅｒｌａｎｄ[１４][１５][１６][１７][１８][１９][２０][２１][２２][２３]