我國大陸海岸線長1.8萬km，曲折的海岸線，眾多的潮汐河流，蘊藏著豐富的潮汐能源。潮汐能利用的近代發展，起始于20世紀50年代后期。從1958年起，我國陸續在廣東順德、東灣、山東乳山、上海崇明等地建立了幾十座潮汐能發電站，其中浙江省溫嶺市西南角樂清灣江廈潮汐試驗電站裝機容量最大，功率為3 200kW，僅次于法國的郎斯潮汐發電站和加拿大安納波利斯潮汐發電站，是亞洲最大的潮汐電站。目前，國內外已建的主要潮汐電站如表2所示

　　表2 國內外已建主要潮汐電站

　　站名 所在地 裝機容量（MW） 運行方式 建成時間

　　朗斯 法國 24×10 單庫雙向 1967年

　　安納波利斯 加拿大 1×20 單庫單向 1984年

　　基斯洛灣 前蘇聯 2×0.4 單庫雙向 1968年

　　江廈 中國浙江 1×0.5 1×0.6 3×0.7 單庫雙向 1985年

　　海山 中國浙江 2×0.075 雙庫連程 1975年

　　白沙口 中國山東 0.96 單庫單向 1978年

　　瀏河 中國江蘇 2×0.075 單庫雙向 1976年

　　鎮口 中國廣東 6×0.026 單庫雙向 1972年

　　果子山 中國廣西 0.04 單庫單向 1977年

　　潮汐能發電是一項潛力巨大的事業，經過多年來的實踐，在工作原理和總體構造上基本成型，可以進入大規模開發利用階段，隨著科技的不斷進步和能源資源的日趨緊缺，潮汐能發電在不遠的將來將有飛速的發展，潮汐能發電的前景是廣闊的。

　　3.2 波浪能

　　波浪能發電是繼潮汐發電之后發展最快的一種海洋能源利用措施。波浪能是由大氣層和海洋在相互影響的過程中，由于在風和海水重力作用下形成永不停息、周期性上下波動的波浪，這種波浪具有一定的動能和勢能。波浪能的大小與波高的平方和波動水域面積成正比。目前，日本、英國、美國、德國、加拿大、中國等都在研究波浪能發電，以日本、英國、挪威等國開發利用的水平較高。

　　解決波浪能發電的關鍵是波浪能轉換裝置。目前，人們運用最多的幾種方式有氣動式波浪能發電、液動式波浪能發電、蓄水波浪能發電等。氣動式波浪能發電是利用波浪的起伏力量，均勻地把波浪能轉換成氣流能，以推動空氣渦輪機發電。世界上第一臺小型氣動式波浪能發電裝置是日本人益田在1964年發明的。液動式波浪能發電裝置是把波浪能轉換成液壓能，再通過液壓電機發電。比較典型的是英國人索爾特博士發明的“點頭鴨”式波浪發電裝置，“鴨體”吸收波浪能效率可達80%～90%。1985年，英國在蘇格蘭的艾萊島建造了一座75kW的振蕩水柱波力電站，1995年又建成一座輸出功率為2MW的波浪能發電站，可滿足2000戶家庭用電。蓄水波浪能發電是利用氣泵原理，使海浪“聚集”，并提高波浪的高度，以涌進岸邊高處的蓄水池，再用高水頭來沖擊水輪電機發電。

　　我國波浪能資源豐富，估計約有5億kW以上。但我國波浪能發電的研究起步較晚，1990年才在大萬山島建成第一座20kW級的試驗性波浪發電站。

　　3.3 溫差能

　　溫差能是由于深部海水與表面海水溫度差而產生的能量。溫差能發電與地熱能發電相似，其方式有三種：第一種是開放循環式，即將海水直接在低壓下蒸發，產生蒸汽，去推動渦輪發電機發電。最早提出開放循環式溫差發電的是法國的阿松瓦爾，他的學生克勞德在1926年試驗成功海水溫差發電，并于1930年在古巴海濱建成世界上第一座海水溫差發電站，功率為10kW。1948年，法國在非洲象牙海岸建造了一座7000kW的海水溫差發電站。開放循環式發電除得到電能外，還可以得到大量的淡水和副產品。第二種是封閉循環式，即利用海水上下溫度差來使低沸點物質(如氟里昂、氨等)產生蒸汽，再用蒸汽推動渦輪發電機發電。閉路循環式是美國安德森父子1964年提出來的，1979年美國在夏威夷正式建成閉路循環式發電站，發電能力為50kW。閉路循環式發電可大大提高進排氣之間的壓力差和渦輪機的工作效率。第三種是混合循環式，它具有以上兩種發電方式的特點，且效率更高。

　　目前，全世界已建有8座溫差能發電站。預計到2010年全球將有1030座海洋溫差能發電站問世。美、日等國是研究溫差能發電的先進國家。美國在夏威夷建有一座閉路循環溫差發電站，輸出功率50kW，還將建一座發電能力達16萬kW的溫差能發電站。日本于20世紀80年代分別在南太平洋的瑙魯島和鹿兒島建成100kW和MW級兩座溫差能電站。我國海域遼闊，東海、黃海、南海的平均水溫都比較高，特別是南海夏季平均可達36℃以上，且大部分地區水深在1000m以上，自表層向下500～1000m即可得到5℃的冷水，具有利用海水溫差發電的有利條件和廣闊前景。中國科學院廣州能源研究所于20世紀80年代中期曾在實驗室進行過開放式溫差能裝置的模擬研究。

　　3.4 鹽差能

　　海水屬于咸水，它含有大量的礦物鹽，河水屬于淡水。因此，當陸地河水流入大海的交界區域，咸淡水相混時就會形成鹽度差和較高的滲透壓力，淡水會向咸水方向滲透，直至兩者鹽度平衡，在兩種水體的接觸面上新生一種物理化學能，利用這種能量發電就是海洋鹽差能發電。

　　鹽差能發電是美國人在1939年首先提出來的。目前，世界上只有以色列建了一座150kW的鹽差能發電的實驗裝置，實用性鹽差能發電站還未問世，看來人類要大規模地利用鹽差能發電還有一個相當長的過程。

　　3.5 海流能

　　海流亦稱洋流，是海洋中的海水朝一個方向不斷流動，尤如河流具有固定流動路線一樣，會產生一種不易覺察的海流動力。海流主要分布在大西洋的西部邊界，那里有強大的黑潮海流、墨西哥海流，此外，世界上還有日本海流、北太平洋海流、南極環海流等。

　　海流能的主要用途是發電。它的發電原理就是利用海流的沖擊力使水輪機高速旋轉，再帶動發電機發電。美國設計了一個最宏偉的海流能利用裝置，就放在佛羅里達半島外側的墨西哥海流上，還將一艘海流發電船長年停泊在強勁的海流上發電。我國海流能發電起步較晚，1994年才在浙江省岱山縣官山島建成第一座海流能發電站。目前，世界海流能發電技術仍處于試驗研究階段。

　　4、我國海洋能發展存在的問題

　　近50年來，我國海洋可再生能源研究取得了長足進步，但是，與世界先進水平相比，還存在不小差距，主要原因如下：

　　（1）我國海洋能源總量巨大，但分布分散、不均，能流密度低，能量變化大，利用效率不高；

　　（2）海洋能利用技術是海洋、蓄能、土工、水利、機械、材料、發電、輸電、可靠性等技術的集成，目前尚不成熟，致使一次性投資大，與常規能源利用相比，經濟性不好，影響海洋能利用的推廣；

　　（3）開發政策不明確，類似江廈潮汐電站的試驗性電站較少，科技創新投資力度小；

　　（4）科研人員的人才結構不合理，科技隊伍高齡化，學科帶頭人少。

　　5、發展趨勢

　　海洋能的發展趨勢是大型化，這有利于提高經濟效益；另外一個發展趨勢是多種經營、綜合利用[7]。

　　建設潮汐電站除了利用潮汐能發電以外，還可以廣泛開展包括圍墾、水產養殖、旅游及其他產業在內的綜合利用，獲取巨大的經濟效益。潮汐電站一般都要截取港灣作為水庫，建壩之后的庫水位比建壩前的海水位要低，因此沿庫區周圍就可以開墾出大片田地，這與河川電站水庫蓄水后將淹沒大量耕地正好相反。潮汐電站水庫的水面水位變幅小，用于養殖業有著特別的優越性，養殖效益高，據統計，位于浙江省溫嶺市的江廈潮汐試驗電站圍墾與養殖的效益已遠高于發電的收入。

　　對于溫差能發電，不管是抽上來的熱水還是冷水，在用于發電目的以后所排出來的剩余海水都可用于多目的綜合利用，如水產養殖、動物飼養、植物培育、冷房冷庫等。由于深層海水具有營養、清凈、低溫等性能，其綜合利用前景更為廣闊。

　　6、 發展戰略

　　海洋能源發電在世界各國宏觀政策的支持、外部環境的推動及資金的扶持下，經過多年的科研與試驗、開發與利用，已具備了一定的技術水平和生產基礎，但仍存在著投資大、規模小，獲益能力低等問題，還不具備市場競爭能力。根據海洋能源的發展現狀，為促進海洋能的產業化開發，未來應著重從以下幾個方面發展：

　　（1）海洋能作為可再生能源具有持續開發價值，需進行世界各類海洋能資源儲量、分布的調查和評價；（2）對于在技術上已經成熟的潮汐發電站，要考慮建潮汐大壩的環境問題和它的經濟性，特別要考慮發電與圍墾、養殖與交通的綜合利用；（3）對于技術上還不成熟的波浪電站、潮流電站和海水溫差電站，進行新能源綜合開發利用技術、多能互補聯網運行與控制技術的研究等；（4）對已建的實驗潮汐電站開展優化運行研究，提高其經濟效益，以促進潮汐電站的大規模發展。

　　參考文獻：

　　1喻依兆，何平，加速新能源和可再生能源的開發利用，昆明理工大學學報，2002，（4）：9~12

　　2 周北駒，發展新能源和可再生能源對可持續發展戰略具有重大現實意義，中國能源，1997，（3）：16~18

　　3 Wilson E M. Tidal Power Reviewed. Water Power &Dam Construction，1983(9)：13~17

　　4周善元，21世紀的新能源—海洋能，江西能源，2002，（1）：38~41

　　5沈祖詒，潮汐電站，北京：中國電力出版社，1997

　　6徐漢興，潮汐計算[M]，北京：人民交通出版社，1996

　　7劉燕華，21世紀初中國海洋科學技術發展前瞻[M]，北京：海洋出版社，2000

　　作者：李曉英 陳守倫 婁建　
　　　　　　
　　作者單位：河海大學水利水電工程學院
                    
 
 
  來源：中國水利水電市場

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