未來潮汐能行業(yè)有望迎來更多的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)

• 2024年2月15日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 佰騰網(wǎng) 1272 83
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海洋的潮汐中蘊(yùn)藏著巨大的能量。在漲潮的過程中，洶涌而來的海水具有很大的動(dòng)能，而隨著海水水位的升高，就把海水的巨大動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能;在落潮的過程中，海水奔騰而去，水位逐漸降低，勢(shì)能又轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。

近年來，隨著全球能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型和環(huán)保意識(shí)的提高，越來越多的國(guó)家和企業(yè)開始關(guān)注和投資潮汐能發(fā)電項(xiàng)目。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全球已建和在建的潮汐能發(fā)電站數(shù)量不斷增加，建設(shè)規(guī)模也不斷擴(kuò)大。一些國(guó)家和地區(qū)還出臺(tái)了相關(guān)政策，為潮汐能發(fā)電的發(fā)展提供了支持和保障。

潮汐能海水周期性漲落運(yùn)動(dòng)中所具有的能量。其水位差表現(xiàn)為勢(shì)能，其潮流的速度表現(xiàn)為動(dòng)能。這兩種能量都可以利用，是一種可再生能源。由于在海水的各種運(yùn)動(dòng)中潮汐最守信，最具規(guī)律性，又漲落于岸邊，也最早為人們所認(rèn)識(shí)和利用，在各種海洋能的利用中，潮汐能的利用是最成熟的。因月球引力的變化引起潮汐現(xiàn)象，潮汐導(dǎo)致海水平面周期性地升降，因海水漲落及潮水流動(dòng)所產(chǎn)生的能量稱為潮汐能。這種能量是永恒的、無污染的能量。潮汐能的能量與潮量和潮差成正比，或者說，與潮差的平方和水庫(kù)的面積成正比。和水力發(fā)電相比，潮汐能的能量密度很低，相當(dāng)于微水頭發(fā)電的水平。

海洋的潮汐中蘊(yùn)藏著巨大的能量。在漲潮的過程中，洶涌而來的海水具有很大的動(dòng)能，而隨著海水水位的升高，就把海水的巨大動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能;在落潮的過程中，海水奔騰而去，水位逐漸降低，勢(shì)能又轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。世界上潮差的較大值約為13—15m，但一般說來，平均潮差在3m以上就有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。潮汐能是因地而異的，不同的地區(qū)常常有不同的潮汐系統(tǒng)，他們都是從深海潮波獲取能量，但具有各自獨(dú)特的特征。盡管潮汐很復(fù)雜，但對(duì)于任何地方的潮汐都可以進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)報(bào)。

潮汐能的利用方式主要是發(fā)電。潮汐發(fā)電是利用海灣、河口等有利地形，建筑水堤，形成水庫(kù)，以便于大量蓄積海水，并在壩中或壩旁建造水利發(fā)電廠房，通過水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電。只有出現(xiàn)大潮，能量集中時(shí)，并且在地理?xiàng)l件適于建造潮汐電站的地方，從潮汐中提取能量才有可能。雖然這樣的場(chǎng)所并不是到處都有，但世界各國(guó)都已選定了相當(dāng)數(shù)量的適宜開發(fā)潮汐電站的站址。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2026年中國(guó)潮汐能行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局及發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示：

中國(guó)潮汐能資源的地理分布十分不均勻。沿海潮差以東海為最大，黃海次之，渤海南部和南海最小。河口潮汐能資源以錢塘江口為最豐富，其次為長(zhǎng)江口，以下依次為珠江、晉江、閩江和甌江等河口。以地區(qū)而言，主要集中在華東沿海，其中以福建、浙江、上海長(zhǎng)江北支為最多，占中國(guó)可開發(fā)潮汐能的88%。中國(guó)沿海主要為平原型和港灣型兩類，以杭州灣為界，杭州灣以北，大部分歸平原海岸，海岸線平直，地形平坦，并由沙或淤泥組成，潮差較小，且缺乏較優(yōu)越的港灣壩址;杭州灣以南，港灣海岸較多，地勢(shì)險(xiǎn)峻，岸線岬灣曲折，坡陡水深，海灣、海岸潮差較大，且有較優(yōu)越的發(fā)電壩址。但浙、閩兩省沿岸為淤泥質(zhì)港灣，雖有豐富的潮汐能資源，但開發(fā)存在較大的困難，需著重研究解決水庫(kù)的泥沙淤積問題。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)近海潮汐能資源技術(shù)可開發(fā)裝機(jī)容量大于500kW的壩址共171個(gè)，總技術(shù)裝機(jī)容量約為2282.91×104kW。我國(guó)近海潮汐能資源分布不均，主要集中在浙閩兩省，其技術(shù)可開發(fā)裝機(jī)容量約為2067.34×104kW，年發(fā)電量約為568.48×108kW·h，分別占全國(guó)的90.5%和90.7%。裝機(jī)容量大于106kW的電站有錢塘江口、三門灣、三都澳、興化灣、福清灣和湄州灣，占全國(guó)總裝機(jī)容量的61%。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)潮汐能專利申請(qǐng)始于1987年，截至目前申請(qǐng)已公開專利1088件，并于2020年達(dá)到了申請(qǐng)量的階段性頂峰，該年專利申請(qǐng)量為歷年之最共計(jì)143件。在專利申請(qǐng)人申請(qǐng)量排名中，國(guó)電聯(lián)合動(dòng)力技術(shù)有限公司的表現(xiàn)最為突出，共申請(qǐng)專利17件，國(guó)家電網(wǎng)公司與浙江大學(xué)分別列為第二與第三位，均申請(qǐng)專利11件。

目前全球前三大潮汐能電站分別是始華湖潮汐電站、朗斯潮汐電站與安娜波利斯潮汐電站，三個(gè)電站分別在韓國(guó)、法國(guó)與加拿大，總裝機(jī)容量分別為254MW、240MW與17.8MW。江廈潮汐電站是我國(guó)運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)、裝機(jī)容量最大的潮汐能電站，電站采用單庫(kù)雙向方式運(yùn)行，截至2019年底，江廈電站的累計(jì)發(fā)電量超過了2.2億kW·h。江廈潮汐電站與其他國(guó)家潮汐電站相比，水輪機(jī)的轉(zhuǎn)輪直徑、額定水頭、額定流量、額定功率及總的裝機(jī)功率較小，額定效率與國(guó)外電站大體相同，但在電站裝機(jī)規(guī)模上存在較大差距。

潮汐能行業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)

發(fā)展像潮汐能這樣的新能源，可以間接使大氣中的CO2含量的增加速度減慢。潮汐是一種世界性的海平面周期性變化的現(xiàn)象，由于受月亮和太陽(yáng)這兩個(gè)萬有引力源的作用，海平面每晝夜有兩次漲落。潮汐作為一種自然現(xiàn)象，為人類的航海、捕撈和曬鹽提供了方便，更值得指出的是，它還可以轉(zhuǎn)變成電能，給人帶來光明和動(dòng)力。未來，各國(guó)之間的合作將進(jìn)一步加強(qiáng)，共同推動(dòng)潮汐能技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

隨著潮汐能行業(yè)的不斷發(fā)展，相關(guān)的設(shè)備制造、技術(shù)研發(fā)、工程設(shè)計(jì)、運(yùn)營(yíng)管理等產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)將逐漸完善，形成完整的產(chǎn)業(yè)體系。這將為潮汐能行業(yè)的發(fā)展提供更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和保障。未來潮汐能行業(yè)有望迎來更多的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)。通過技術(shù)創(chuàng)新、政策支持、市場(chǎng)需求、國(guó)際合作和產(chǎn)業(yè)鏈完善等方面的努力，潮汐能行業(yè)有望在未來成為能源供應(yīng)的重要方式之一，為人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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