在節(jié)能和環(huán)保成為焦點話題的今天,隨著陸地化石能源的減少,人們把關(guān)注的目光投向蔚藍的大海,“藍色能源”成為時代寵兒。而潮汐發(fā)電因為儲備量大、可以再生、有規(guī)律可循,成為開發(fā)“藍色能源”的先行軍,國內(nèi)外潮汐能開發(fā)進程加速。
7月14日,記者來到見證著中國潮汐電站發(fā)展進程的濱海小城乳山市實地探訪。
“潮汐發(fā)電與普通水利發(fā)電原理類似,就是在海灣或有潮汐的河口建筑一座攔水堤壩,形成水庫,并在壩中或壩旁放置水輪發(fā)電機組,利用潮汐漲落時高、低潮位之間的落差,使海水通過水輪機推動其旋轉(zhuǎn),帶動發(fā)電機組發(fā)電。從能量的角度說,就是利用海水的勢能和動能,通過水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電能。”乳山藍色經(jīng)濟區(qū)管理辦公室主任于榮愷對記者說。
目前,潮汐發(fā)電站的類型分為三種:只能在落潮時發(fā)電的單庫單向型、在漲落潮時都能發(fā)電的單庫雙向型和可以連續(xù)發(fā)電的雙庫雙向型。
我國大陸海岸線長達18000多公里,加上5000多個島嶼的海岸線14000多公里,共長32000多公里的海岸線中蘊藏著豐富的潮汐能資源。據(jù)不完全統(tǒng)計,全國潮汐能蘊藏量為1.9億千瓦,其中可供開發(fā)的約3850萬千瓦,年發(fā)電量870億千瓦時。潮汐發(fā)電成本低,而且環(huán)保。
“我省的黃海段潮汐資源較為豐富,以乳山口為中心東西100多公里的沿岸潮差較大,平均在2米以上,是我國北方海域最具備建設(shè)潮汐電站條件的海區(qū)之一。”于榮愷說。
我國建設(shè)潮汐電站始于上個世紀中葉。乳山,是我國開發(fā)潮汐能源的發(fā)祥地,早在幾十年前就建設(shè)了亞洲第一座潮汐電站――金港潮汐電站,1987年全部建成投產(chǎn)的乳山白沙口潮汐發(fā)電站規(guī)模居全國第二。
上世紀60年代,水電專家對我國沿海的山東、浙江、遼寧等省份進行了實地考察,共確定了398處適合建設(shè)潮汐電站的地點,乳山市海陽所鎮(zhèn)的金港海灣位列其中。
金港海灣是一個灣中灣,修建攔海大壩具有得天獨厚的地理優(yōu)勢,潮差、地質(zhì)等各方面條件也最為理想,最終被選定為我國第一個、也是亞洲第一個潮汐電站的站址。
1970年7月,金港潮汐電站破土動工,當年11月電站建成。金港潮汐電站也是單庫單向發(fā)電,總庫容49.8萬立方米,8孔進水閘,裝有框架木面自動啟閉閘門和3臺立式水輪機,單機容量40千瓦,1970年12月5日開始運行發(fā)電。受當時技術(shù)條件所限,3臺木制水輪機效率低,機組和傳動設(shè)計也不合理,水下部件海蝕嚴重。1973年,金港潮汐電站停業(yè),水庫用來進行海產(chǎn)養(yǎng)殖。雖然運行時間不長,但金港潮汐電站在運行期間獲得了大量珍貴的數(shù)據(jù),為今后潮汐電站的建設(shè)和發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。
經(jīng)過多年的研究試點,我國潮汐發(fā)電行業(yè)在技術(shù)上日趨成熟,潮汐發(fā)電量也躍居世界第三位,僅次于法國、加拿大。
2010年11月24日,國家首批“海洋可再生能源專項資金項目”正式啟動。國家海洋局、中國海洋大學、海洋可再生能源管理中心三方共同簽署了《乳山口4萬千瓦級潮汐電站站址勘查及預可研項目合同》,該項目是全國唯一一個入選的潮汐電站站址勘查及預可研項目。
根據(jù)站址的地形地質(zhì)條件和當前潮汐發(fā)電站開發(fā)的一些比較成功的經(jīng)驗,乳山口潮汐電站初步選擇單庫單項發(fā)電方式開發(fā),總投資約8億元,初步估算裝機規(guī)模為4萬千瓦,布置安裝5臺豎井增速貫流轉(zhuǎn)漿式水輪發(fā)電機,年發(fā)電量約1.03億千瓦。
中國海洋大學教授鮑獻文博士是該項目的負責人,他介紹,“由于潮汐電站建設(shè)需要進行大規(guī)模的圍海筑壩等大型水利工程,這些不可逆的人類活動對海灣的水動力和生態(tài)環(huán)境影響問題一直受到關(guān)注。英國、法國、加拿大、美國和俄羅斯的不少電站開發(fā)規(guī)劃和設(shè)計論證長達幾十年。潮汐電站需要進行有計劃的蓄水和放水,因此需要進行大壩等大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),勢必對原有海灣水動力、泥沙和生態(tài)環(huán)境造成影響,因此,必須進行大量細致的潮汐電站站址勘查、環(huán)境影響評估以及經(jīng)濟技術(shù)可行性論證等工作,為電站建設(shè)提供科學決策的依據(jù)。”
鮑獻文的項目小組將用2011和2012兩年的時間,重點闡明潮汐電站攔壩建設(shè)對乳山口灣內(nèi)水動力環(huán)境、泥沙沖淤環(huán)境及海灣水體交換的影響；評估乳山口潮汐能資源量和可開發(fā)量；分析電站建設(shè)對庫區(qū)水質(zhì)和生態(tài)環(huán)境的影響以及評估其對資源和環(huán)境的耗損作用；闡明電站建設(shè)對乳山口海域養(yǎng)殖、交通和港口產(chǎn)業(yè)的影響并提出協(xié)調(diào)解決的方案與措施,為乳山口潮汐能電站建設(shè)的決策提供科學依據(jù)。
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