潮汐发电：从法国朗斯到中国江夏

海水的潮汐运动蕴涵着巨大的能量,在水力发电的基础上,近代又将潮汐能用于发电。

据初步统计,全世界海洋一次涨落循环的能量为8TkW,比世界上所有水电站的发电量要大出100倍,全世界的潮汐能约30亿kW,是目前全球发电能力的1.6倍。

据测量得知,世界上所有深海,例如太平洋、大西洋、印度洋等,潮汐能量并不大,总共只有100kW,平均3W/km2。而浅海及狭窄的海湾却包含有巨大的潮汐能,例如英吉利海峡有8000kW,马六甲海峡有5500kW,黄海5500kW,芬地湾2000万kW等。因此,一般潮汐电站都选择在海湾差大的地方。

世界上最大的潮汐电站,是法国的朗斯潮汐发电站。在法国的西南部,面对着英吉利海峡的圣马洛湾内,有一条长约100km的小小的郎斯河主流入海。约20多km长的朗斯河口区宛如一个内海,宽广的水域面积达2200hm2,来自大西洋的潮波,涌进朗斯河口,潮位陡然上涨,成为世界上潮差较大的区域之一,最大潮差可达13.5m,最小也有5m,平均8.5m,每天两涨两落,属于半日潮区。水库筑在最窄处的花岗岩基岩上,坝高12m,宽38m,全长750多m,面积22km2,涨潮平均进水量在1亿m3以上。

核电站1966年8月建成,安装有24台单机容量为1万kW的双向贯流式水轮发电机组,总装机容量为24万kW,每年发电量达5亿kW·h以上。(www.xing528.com)

20世纪50年代末,我国浙江省开始建起小型潮汐电站,1961年在温岭县建成一座40kW的沙山潮汐电站。沿海曾先后建成60座潮汐发电站,目前正常运转的有7座,每年可发电约为1000多万kW·h,其中规模最大的浙江省温岭的江夏潮汐发电站装机容量3900kW,在世界上排第三位。

温岭县濒临东海,岛屿众多,港湾交错。广阔无限的太平洋的潮波,经过我国台湾省和日本的九州、琉球群岛一线,汹涌东来,温岭县沿海首当其冲,所以这里的潮汐现象十分显著,是我国潮差较大的半日潮区。江夏潮汐试验电站,自1980年5月4日正式发电以来,已并入电网,为温岭地区的用电做出了贡献。据普查结果,如果我国沿海可开发的潮汐能都利用起来的话,年发电量将达到600亿～800亿kW·h,相当于现在我国全国发电总量的7%～8%。我国海岸线长达1.8万多km,岛屿岸线长1.4万多km,而且港湾交错,蕴藏着极其丰富的海洋潮汐能源,如果把我国潮汐能源利用起来,每年可以得电3000亿kW·h。

潮汐发电是利用潮汐能的一种基本方式。潮汐发电的原理,与河流水力发电的原理是相似的。它可以分成两种形式：一种是利用潮流的动力推动水轮机,水轮机带动发电机发电,称为潮流发电；另一种是潮位发电,就是在河口、海湾处修筑堤坝,形成一个水库,涨潮时打开堤坎(落差),就像河流水库开闸门发电一样,利用落差的势能,推动水轮发电机组发电,通常称为潮汐发电。