我國潮汐能發(fā)展成就與趨勢

20世紀(jì)80年代以來，浙江和福建等地開展了對潮汐能資源情況的詳細(xì)勘察，并依據(jù)勘察結(jié)果做出了初步開發(fā)規(guī)劃。與此同時，還對若干個大中型潮汐電站建設(shè)進(jìn)行了選址、勘測、設(shè)計或可行性研究等大量前期工作。經(jīng)過數(shù)十年的實踐，我國開發(fā)利用潮汐能的技術(shù)、設(shè)備和實踐已經(jīng)有較好的基礎(chǔ)和豐富的經(jīng)驗積累，歸納起來主要有以下幾點：

一、因地制宜采取不同工程措施，形成各具特色的多種潮汐能開發(fā)方式，延長潮汐電站發(fā)電時間增加發(fā)電量，緩解潮汐發(fā)電的不均勻性與用電負(fù)荷在時間分配上難以完全吻合的矛盾，改善潮汐電站的上網(wǎng)條件。例如江廈潮汐試驗電站，因受港灣地形限制，沒有條件修建雙庫，便對水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行改造，研制成功雙向發(fā)電水輪發(fā)電機(jī)組，也實現(xiàn)了漲、落潮雙向發(fā)電，并經(jīng)過20多年的實際運行，證明此種開發(fā)方式，樞紐布置簡單，運行管理方便。

二、成功地在海水中和軟基上建成大壩、廠房及泄水閘等海工建筑物，并長期經(jīng)受臺風(fēng)的沖擊和海水的侵蝕，頻繁交替承受正、反方向水壓力，經(jīng)過數(shù)十年至今仍能正常運行。實踐證明國內(nèi)已建潮汐電站的海工建筑物技術(shù)上是成功的，采用這些海工建筑物結(jié)構(gòu)型式來開發(fā)利用潮汐能技術(shù)上是可行的。

三、江廈潮汐試驗電站成功研制了具有正反向發(fā)電、正反向泄水、正反向抽水功能的貫流燈泡式水輪發(fā)電機(jī)組，采用了多項新技術(shù)，如機(jī)組六工況自動控制系統(tǒng)、水輪機(jī)導(dǎo)葉雙調(diào)節(jié)、正反向推力軸承及正反向滑動軸承、發(fā)電機(jī)無刷勵磁技術(shù)、陰極保護(hù)及電解海水防污新技術(shù)等等，為進(jìn)一步研制新型更大容量的潮汐發(fā)電機(jī)組積累了經(jīng)驗。

四、泥沙淤積是關(guān)系潮汐電站建設(shè)成敗的又一要害問題。初期建設(shè)的小型潮汐電站，如高塘、汛橋等電站，由于缺乏經(jīng)驗，選址不當(dāng)，運行數(shù)年即因淤積嚴(yán)重而停運。但在后來潮汐電站建設(shè)中吸取了以往的教訓(xùn)，特別注意調(diào)查研究泥沙淤積問題，選擇站址時認(rèn)真收集泥沙資料，分析泥沙淤積的可能性及嚴(yán)重程度，采取防淤清淤措施，使后來建設(shè)的潮汐電站運行多年，泥沙淤積并不嚴(yán)重。

五、經(jīng)過多年潮汐電站的運行管理，積累了對海工建筑物的維修和保養(yǎng)、潮汐發(fā)電機(jī)組及其附屬設(shè)備的運行和檢修、潮汐資料的積累及潮水位的預(yù)報、防汛抗臺等豐富經(jīng)驗。鍛煉和培養(yǎng)了潮汐電站的運營人才，初步形成了潮汐電站的建設(shè)和運行的職工隊伍。為今后開發(fā)潮汐能資源創(chuàng)造了良好的條件。

目前而言,潮汐發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)主要包括低水頭、大流量、變工況水輪機(jī)組設(shè)計制造；電站的運行控制；電站與海洋環(huán)境的相互作用，包括電站對環(huán)境的影響和海洋環(huán)境對電站的影響，特別是泥沙沖淤問題；電站的系統(tǒng)優(yōu)化，協(xié)調(diào)發(fā)電量、間斷發(fā)電以及設(shè)備造價和可靠性等之間的關(guān)系；電站設(shè)備在海水中的防腐及預(yù)制沉箱的制造、拖運和沉放等。

對于潮汐能技術(shù)來說，主要需發(fā)展對環(huán)境友好、低運行成本和低維護(hù)成本的潮汐能并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。潮汐能技術(shù)的發(fā)展方向和發(fā)展趨勢為：

開展新型潮汐能開發(fā)方式研究。近海潮汐發(fā)電在距離海岸線數(shù)千米的淺灘用毛石等堆砌防波堤形成蓄水庫，漲潮蓄水發(fā)電，落潮發(fā)電泄水。這種開發(fā)模式無須占用寶貴的天然港口、海灣、多功能岸線、不妨礙航行，也不會影響生態(tài)環(huán)境。也可以考慮和岸線治理、海島綜合開發(fā)、促淤圍墾加速土地資源儲備、海上風(fēng)電等聯(lián)合開發(fā)。

開展低成本電站建設(shè)研究，降低發(fā)電成本。合理選擇潮汐機(jī)組參數(shù)，使得綜合性價比最優(yōu)；開展替代材料研究，挖掘降低造價的潛力；開展新型施工方法研究，以減少土建投資。

完善提高小型潮汐電站開發(fā)技術(shù)，推進(jìn)發(fā)電機(jī)組的設(shè)計定型，形成系列產(chǎn)品，降低造價，以利于小型潮汐電站大規(guī)模推廣。

繼續(xù)對幾座10MW級的潮汐電站進(jìn)行勘測設(shè)計、方案論證及施工前的準(zhǔn)備工作，爭取“十二五”末在浙江和福建各建一座10MW級的潮汐電站。

加強(qiáng)大型潮汐發(fā)電機(jī)組的研制工作，以推動大型潮汐發(fā)電裝置技術(shù)的發(fā)展。