潮汐电站:“蓝色能源”先行军

在节能和环保成为焦点话题的今天,随着陆地化石能源的减少,人们把关注的目光投向蔚蓝的大海,“蓝色能源”成为时代宠儿。而潮汐发电因为储备量大、可以再生、有规律可循,成为开发“蓝色能源”的先行军,国内外潮汐能开发进程加速。

我国潮汐能蕴藏达1.9亿千瓦

7月14日,记者来到见证着中国潮汐电站发展进程的滨海小城乳山市实地探访。

“潮汐发电与普通水利发电原理类似,就是在海湾或有潮汐的河口建筑一座拦水堤坝,形成水库,并在坝中或坝旁放置水轮发电机组,利用潮汐涨落时高、低潮位之间的落差,使海水通过水轮机推动其旋转,带动发电机组发电。从能量的角度说,就是利用海水的势能和动能,通过水轮发电机转化为电能。”乳山蓝色经济区管理办公室主任于荣恺对记者说。

目前,潮汐发电站的类型分为三种:只能在落潮时发电的单库单向型、在涨落潮时都能发电的单库双向型和可以连续发电的双库双向型。

我国大陆海岸线长达18000多公里,加上5000多个岛屿的海岸线14000多公里,共长32000多公里的海岸线中蕴藏着丰富的潮汐能资源。据不完全统计,全国潮汐能蕴藏量为1.9亿千瓦,其中可供开发的约3850万千瓦,年发电量870亿千瓦时。潮汐发电成本低,而且环保。

“我省的黄海段潮汐资源较为丰富,以乳山口为中心东西100多公里的沿岸潮差较大,平均在2米以上,是我国北方海域最具备建设潮汐电站条件的海区之一。”于荣恺说。

潮汐电站建设始于上世纪中叶

我国建设潮汐电站始于上个世纪中叶。乳山,是我国开发潮汐能源的发祥地,早在几十年前就建设了亚洲第一座潮汐电站――金港潮汐电站,1987年全部建成投产的乳山白沙口潮汐发电站规模居全国第二。

上世纪60年代,水电专家对我国沿海的山东、浙江、辽宁等省份进行了实地考察,共确定了398处适合建设潮汐电站的地点,乳山市海阳所镇的金港海湾位列其中。

金港海湾是一个湾中湾,修建拦海大坝具有得天独厚的地理优势,潮差、地质等各方面条件也最为理想,最终被选定为我国第一个、也是亚洲第一个潮汐电站的站址。

1970年7月,金港潮汐电站破土动工,当年11月电站建成。金港潮汐电站也是单库单向发电,总库容49.8万立方米,8孔进水闸,装有框架木面自动启闭闸门和3台立式水轮机,单机容量40千瓦,1970年12月5日开始运行发电。受当时技术条件所限,3台木制水轮机效率低,机组和传动设计也不合理,水下部件海蚀严重。1973年,金港潮汐电站停业,水库用来进行海产养殖。虽然运行时间不长,但金港潮汐电站在运行期间获得了大量珍贵的数据,为今后潮汐电站的建设和发展奠定了良好基础。

经过多年的研究试点,我国潮汐发电行业在技术上日趋成熟,潮汐发电量也跃居世界第三位,仅次于法国、加拿大。

乳山或建4万千瓦级潮汐电站

2010年11月24日,国家首批“海洋可再生能源专项资金项目”正式启动。国家海洋局、中国海洋大学、海洋可再生能源管理中心三方共同签署了《乳山口4万千瓦级潮汐电站站址勘查及预可研项目合同》,该项目是全国唯一一个入选的潮汐电站站址勘查及预可研项目。

根据站址的地形地质条件和当前潮汐发电站开发的一些比较成功的经验,乳山口潮汐电站初步选择单库单项发电方式开发,总投资约8亿元,初步估算装机规模为4万千瓦,布置安装5台竖井增速贯流转浆式水轮发电机,年发电量约1.03亿千瓦。

中国海洋大学教授鲍献文博士是该项目的负责人,他介绍,“由于潮汐电站建设需要进行大规模的围海筑坝等大型水利工程,这些不可逆的人类活动对海湾的水动力和生态环境影响问题一直受到关注。英国、法国、加拿大、美国和俄罗斯的不少电站开发规划和设计论证长达几十年。潮汐电站需要进行有计划的蓄水和放水,因此需要进行大坝等大型基础设施建设,势必对原有海湾水动力、泥沙和生态环境造成影响,因此,必须进行大量细致的潮汐电站站址勘查、环境影响评估以及经济技术可行性论证等工作,为电站建设提供科学决策的依据。”

鲍献文的项目小组将用2011和2012两年的时间,重点阐明潮汐电站拦坝建设对乳山口湾内水动力环境、泥沙冲淤环境及海湾水体交换的影响;评估乳山口潮汐能资源量和可开发量;分析电站建设对库区水质和生态环境的影响以及评估其对资源和环境的耗损作用;阐明电站建设对乳山口海域养殖、交通和港口产业的影响并提出协调解决的方案与措施,为乳山口潮汐能电站建设的决策提供科学依据。