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潮汐能之困

2021-07-01 09:25:45 《能源评论》   作者: 赵卉寒  

5月26日,超级月亮叠加月全食在全球上演,又掀起了一次摄影狂潮。据悉,这是今年以来的首个超级月亮和月全食,也是月亮距离地球最近的一次,根据精确推算,此次月地最近距离为35.7万千米,比月地平均距离38.4万千米近了2.7万千米。

作为地球唯一的天然卫星,月亮对人类的贡献不仅体现在文学、绘画、音乐和影视上,它还为人类的能源转型提供了无限可能。

众所周知,海水在月球和太阳等天体的引力作用下,每日潮起潮落,做着周期性运动。潮汐能正是借由海水的涨落而产生的能量。

随着全球气候变化的日趋严峻,以风能、太阳能、核能等为主的新能源逐渐替代传统能源,成为低碳时代的宠儿,而同样属于新能源的潮汐能却没能“火”起来。

与潮流能、波浪能、温差能一样,潮汐能也属于海洋能的一种,它不仅零碳、环保,且取之不尽,用之不竭,蕴含着能量巨大。

今年2月,国际可再生能源署(IRENA)发布了《海上可再生能源助力蓝色经济发展》的报告,报告指出:所有海洋能源技术的发电潜力总和为45000~130000太瓦时,这意味着海洋能源可以满足目前全球电力需求的两倍以上。然而,到目前为止海洋能还在研发的初期,全球海洋能发电装机容量仅有530兆瓦。截至2020年年底,全球潮汐能的装机容量仅为13~15兆瓦。

聚焦到我国,根据《中国海洋能2019年度进展报告》显示:目前我国海洋能电站总装机容量达7.4兆瓦,累计发电量超2.34亿千瓦时,其中潮汐能电站装机容量为4.35兆瓦,累计发电量超2.32亿千瓦时。

其实早在1956年,我国就在福州市建成了国内第一座小型潮汐电站。到20世纪80年代,我国先后建成了沙山、江厦等70余座潮汐电站,但由于选址不当、存在通航矛盾、难以盈利等因素,多数潮汐电站停止运行。目前,我国只有8个潮汐电站还在正常运行发电。

不难看出,不管是国内还是国外,潮汐能的开发都远落后于风能、光伏、核能等新能源,究其原因,选址、成本等因素都是其绕不过的坎儿。

首先,选址难。潮汐电站的发电原理与水力发电原理相似,都是利用水位的落差进行发电,但潮汐电站的选址条件更为严格,必须同时具备优质的潮汐强度与适宜的地貌条件。一般来说,潮汐发电需潮差在3米以上,理想的潮差最好大于5米;从地貌条件来看,潮汐电站的选址多选在海湾、河口,那些可以储备大量海水且水深为20~30米的水域最为理想。我国虽有约32000千米的绵长海岸线,但潮差在3米以上的适合水域并不多。

其次,成本高。潮汐电站多建在海里,与普通水电站相比,水深、坝长,且存在地基清淤问题,施工难度较大。由于发电设备长期浸泡在海水中,海水腐蚀性及海洋生物附着等都会对电站设备产生一定影响,需要定期进行清理,因此后期维护所需投入较大。

此外,由于潮汐变化,潮汐能具有波动性和间歇性,因此潮汐发电机组的利用率低,输出功率变化较大,供电质量也自然会受到影响,间接增加了潮汐电站的建设成本。

最后,缺少政策扶持。我国对潮汐能的开发虽有60多年的时间,但对于潮汐能的支持政策却相对较少,这直接阻碍了资本对潮汐电站的投资热情。有业内专家指出,我国潮汐能开发似乎进入了“规模小和成本高”的死循环,这和“海洋能源可以满足目前全球电力需求的两倍以上”的估算形成了巨大落差。




责任编辑: 李颖

标签: 潮汐能 潮汐电站

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