潮汐能发电的历史及现状

将海洋潮汐用于能量转换的最早实例可以追溯到公元900年左右的英国和法国^[5]。很久以后，美洲殖民者在新英格兰建立了以潮汐为动力的磨粉厂。美国人使用自然形成的潮汐湖，在潮汐湖入口处建造拦水坝，通过涨潮时补水、落潮时蓄水来建造潮汐能工厂。湖中蓄水可以通过水车或者叶轮这样的能量转换装置来释放^[5]，如图3.4和图3.5所示。这种能量被广泛应用于谷物和玉米研磨。

图3.3 潮汐栅栏和桥梁结构[根据“Ocean Energy，”Technical Report of the US Department of Interior，Minerals Management Service（美国内务部矿产资源管理服务技术报告“海洋能”）重绘]

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图3.4 水流入潮汐池

利用河口潮汐能发电的想法出现于1920年^[6]。1967年，世界上第一个潮汐发电站在法国布列塔尼半岛的朗斯河口（Rance Estuary）处成功落成，如图3.6所示。朗斯河的封闭河口在昼夜平分点的高潮与低潮落差很大，达到13.5 m^[7]。长达740m的拦河坝同时用作道路，而且它还建有一个船闸。这个240MW的发电站装有24台双向10MW的水轮机，足以满足布列塔尼4%的家庭用电^[7]。到目前为止，它仍然是在世界上最大的商业潮汐能设施。它吸引的游客和学生每年都有几十万。