[科普中國(guó)]-潮流發(fā)電

盡管潮汐圍欄適合于捕獲大陸塊之間地區(qū)的快速潮汐運(yùn)動(dòng)，如河口或邊界明確的河道，其他的技術(shù)也可以開(kāi)發(fā)利用沿海岸振蕩的潮流中的能量。這些潮流必須與大范圍海洋運(yùn)動(dòng)區(qū)別開(kāi)來(lái)，如墨西哥灣流，后者屬于熱力學(xué)現(xiàn)象。1

發(fā)電原理潮流能是潮水在水平運(yùn)動(dòng)時(shí)所含有的動(dòng)能，又稱(chēng)海流能。在海洋中潮流能和潮汐能是一對(duì)孿生兄弟，都是海水受月球和太陽(yáng)的引力作用而產(chǎn)生的動(dòng)能，是一種可再生能源。海流（又稱(chēng)洋流）是海洋中海水因熱輻射、蒸發(fā)、降水、冷縮等而形成的密度不同的水團(tuán)，再加上風(fēng)應(yīng)力、地轉(zhuǎn)偏向力、引潮力等作用而具有相對(duì)穩(wěn)定速度的流動(dòng)。

發(fā)展意義我國(guó)擁有豐富的海洋能資源，其中潮流能資源非常密集，我國(guó)近海潮流能屬于世界上功率密度最大的地區(qū)之一，我國(guó)著名的潮流高能密度區(qū)包括渤海海峽老鐵山水道、杭州灣北側(cè)、舟山群島的金塘水道和西候門(mén)水道等。開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)新一代高效可靠的潮流發(fā)電機(jī)，對(duì)于我國(guó)實(shí)施可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略將起到巨大的推動(dòng)作用?！昂５壮绷靼l(fā)電機(jī)就像把風(fēng)電發(fā)電機(jī)放到海里?！?/p>

發(fā)展概況青島國(guó)內(nèi)首臺(tái)利用海洋潮流發(fā)電的新型永磁直驅(qū)式發(fā)電裝置日前在青島海斯壯鐵塔有限公司問(wèn)世。據(jù)介紹，利用潮汐發(fā)電不新鮮，我國(guó)從上世紀(jì)80年代，便在沿海各地區(qū)陸續(xù)興建了一批中小型潮汐發(fā)電站，比如浙江省的江夏潮汐發(fā)電站。但利用潮流能發(fā)電并不多見(jiàn)。

從2010年開(kāi)始，青島海斯壯鐵塔有限公司開(kāi)始與中國(guó)海洋大學(xué)、哈工大威海校區(qū)聯(lián)合開(kāi)發(fā)研制海洋潮流永磁直驅(qū)式發(fā)電設(shè)備。項(xiàng)目借鑒歐洲成熟經(jīng)驗(yàn)，吸收最新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了先進(jìn)的潮流發(fā)電裝置部件和整機(jī)的本土化生產(chǎn)。該潮流發(fā)電裝置的系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化效率大于30%。由于采用世界大型主流風(fēng)機(jī)的永磁直驅(qū)技術(shù)，能耗較小，發(fā)電效率比常見(jiàn)的齒輪箱變速發(fā)電裝置高5%～10%。研制過(guò)程中攻克了密封、防海水腐蝕等數(shù)道技術(shù)難關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)海上無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間大于1年的質(zhì)量目標(biāo)。

舟山1999年以意大利阿基米德橋公司為主的歐盟執(zhí)行單位已與中國(guó)數(shù)家科研機(jī)構(gòu)達(dá)成協(xié)議，擬在舟山群島岱山海域的龜山水道興建世界首座潮流能電站。新近研究的潮流能發(fā)電方案包括浙江舟山的潮流發(fā)電方案和廣東的近岸潮流發(fā)電方案。而目前，不需要打樁固定以及非岸邊式的方案已經(jīng)成為目前最新的發(fā)展方向。

2016年，世界首臺(tái)3.4兆瓦LHD林東模塊化大型海洋潮流能首套1兆瓦的發(fā)電機(jī)組在舟山岱山海域正式啟動(dòng)發(fā)電。這是由我國(guó)自主研發(fā)生產(chǎn)，裝機(jī)功率世界最大的潮流能發(fā)電機(jī)組。此次正式啟動(dòng)發(fā)電，意味著世界最大的潮流能發(fā)電站將在此誕生，中國(guó)在海洋潮流能利用領(lǐng)域跨入世界先進(jìn)行列。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

張勇 - 副教授 - 西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院