潮汐能源在中国-论文

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1、 潮汐能源在中国 - 论文 关键字：能源 潮汐 中国 一、引言 潮汐能作为一种可再生的洁净的自然能源，在国内外很早就引起了人们的 关注。自 20 世纪 70 年代西方发生石油危机以来，世界上掀起了一股寻求替代能源、开发 利用可再生能源的热潮。特别是 1992 年联合国世界环境与发展大会以后，为了保护日益恶 化的人类生存环境，走可持续发展的道路，调整能源结构，大力开发可再生能源已成为世 界各国的共识，并形成国际大气候。自 1967 年法国建成 24 万千瓦的朗斯潮汐电站后，许 多沿海国家都提出了开发潮汐电站的各种方案。截止 20 世纪 90 年代初，世界上完成规划 或设计论证以及建议的潮汐电站坝

2、址已达 139 处。有专家预言，21 世纪初世界上将有 100 万千瓦级的大型潮汐电站建成。 浙江省是我国潮汐能资源最丰富、开发利用最早、取得 业绩最好的省份之一。为此，作者就该省潮汐能开发利用的历史和现状进行了一次全方位 调研，收集到了大量第一手资料。经过认真的梳理和客观分析，形成了这份调研报告。其 中所反映的一些开发活动、统计数据和评价观点或许还是鲜为人知，仅希望人们能对我国 早期潮汐能开发利用的状况有一较全面的认识和了解，以唤起人们对潮汐能开发利用的重 视和支持。 二、 潮汐能开发利用活动回顾 众所周知，浙江省不但潮汐能资源丰富、开 发条件好，而且一直以来对潮汐能开发利用较为重视。40

3、多年来，我国潮汐能开发利用活 动和建设大多发生在浙江省或与该省有关。自 1958 年以来，浙江省对主要的潮汐电站站址 开展了大量的规划设计和选点考察工作，同时陆续建成了一批小型潮汐电站，至 80 年代中 期长期运行发电的尚有 4 座（占全国一半） ，而到目前为止仅剩 2 座（全国 3 座） 。可以看 到，浙江省潮汐能开发利用活动，也即我国潮汐能开发利用活动大概经历了 4 个时期。 1、潮汐能资源普查阶段（5060 年代） 1958 年，在我国沿海各省掀起了一股开发潮 汐能的热潮，浙江省则以钱塘江口潮汐能开发为重点，开展了一系列资源调查工作12。 经对全省 11 处较大港湾和河口进行踏勘后，初步

4、估算得到全省沿海潮汐能资源总装机容量 为 915.9 万 k，年发电量可达 227.4 亿 kh。 1958 年 10 月，全国潮汐发电会议在上海召 开， “钱塘江口潮汐电站建设”成为会议的中心议题，并形成了 “钱塘江河口等大型潮汐 电站要抓紧研究” 的会议决议。1959 年 11 月，浙江省将“乍浦潮汐电站”列为钱塘江下 游综合治理第二期工程，并把工程初步规划方案正式上报中央。同年 12 月，该方案被国家 计委列入近期建设计划。1960 年 4 月，国家科委和水电部在杭州召开钱塘江河口综合治理 开发科技工作会议，制定了 19601962 年科技发展规划，确定了潮汐能开发的 9 项研究 任务，

5、即河口潮波特性、泥沙运动、河床演变、松软地基处理和水上施工技术、水工结构 形式，以及低水头大流量水力发电机组型式和机组结构、机组制造的代用材料等方面的研 究。1961 年，因遇自然灾害，国民经济进入调整时期，科研规划实施进程推迟，潮汐电站 建设项目也趋于停顿。 但从全国来看，在短短几个月的时间里，从广东到东沿海还是建 成了一批（约 40 余座）小型潮汐电站，总装机容量达 583k。浙江省在这一时期也建成了 几座小型潮汐电站，至今有据可查的有汛桥（临海） 、沙（温岭） 、清江渡（乐清） 、双合 （岱）和铜盆铺（鄞县）等 5 座潮汐电站。这批电站装机规模均很小（一般几十千瓦） ，机 电设备简陋，水

6、轮机转轮为木制，发电机多为感应电动机改装。其中长期运行的仅有沙潮 汐电站一座。 2、潮汐能资源开发论证阶段（70 年代） 70 年代浙江省潮汐能开发活 动，主要围绕着江厦潮汐试验电站的选点、规划、设计和建设进行1。 1970 年 7 月水 电部批示该部驻浙第十二工程局， “对潮汐能资源进行查勘提出规划，选择试点工程，搞好 勘测设计工作。 ”1972 年 3 月水电部第十二工程局在提交的乐清湾综合开发技术经济调 查报告中，提出了开发乐清湾潮汐能资源的 4 个比较方案。其中第一方案，即现在的江 厦电站方案；第四方案为江岩至漩门港以内库区一次性开发方案。经技术经济比较，考虑 到试验电站的规模和投资，

7、最终确定江厦港作为我国潮汐试验电站的首选站址。 1972年 3 月，国家计委批准江厦潮汐试验电站工程，并列为国家重点科研项目。次年 4 月，试 验电站工程在温岭县地方在建的七一塘围垦工程的基础上开工建设，至 1978 年土建工程竣 工。 在这一时期，浙江省除开始研建江厦潮汐试验电站外，沿海各县还先后建成一批小 型潮汐电站，它们是象县的高塘、岳浦、吉港、兵营，玉环县的海和洞头县的北沙等 6 座。 这批电站多数建在当时大电网未达到的孤岛和边远沿海地区，装机规模都在 150k 以上，但 长期运行发电的仅有海和岳浦站。 由此可见，浙江省在五十年代末、七十年代初建成的 两批小型潮汐电站，总数有 11 座

8、之多，但大都在建成不久即废弃。究其原因，主要是这两 批电站建设均处在“大跃进”和“文革”时期。而且，建站前对自然环境条件调查不充分， 论证不足，建站后又出现库区泥沙淤积严重，水轮机等设备简陋、质量低劣，对海水腐蚀、 海生物污损也没有采取有效措施，更没有处理好电站与排灌、通航的矛盾，以及对间隙性 潮电未能采取补救措施，用户感到使用不便等问题，从而导致这些电站在建成后不久就陆 续关停废弃。 值得一提的是，处于乐清湾和象港的沙和岳浦潮汐电站，是当时建成的 11 座电站中运行时间最长的 2 座，直至 80 年代中期大电网到达后，才因设备陈旧、经济 效益低下而停止运行。 3、国家试验电站建设阶段（80

9、年代） 这是我国国民经济开 始快速发展的一个时期，但能源供求矛盾日趋突出，故国家决定重点加速发展农业、交通 运输和能源等基础产业。于是，潮汐能开发利用开始受到我国沿海地区各级党委和政府的 重视，浙江省潮汐能开发同样出现了空前活跃的局面，主要围绕着江厦潮汐试验电站的建 设和万千瓦级潮汐电站的前期工作展开。 （1）江厦潮汐试验电站建设 1980 年 5 月 底，江厦潮汐试验电站经过近 7 年的建设，第一台由我国自行研究设计制造的 500k 灯泡型 贯流式双向潮汐水轮发电机组试运行成功3。1983 年，原国家科委将江厦潮汐试验电站的 研建列为国家“六五”重点科技攻关项目。1985 年 12 月，江厦

10、潮汐试验电站 5 台机组全 部投产发电。总装机容量为 3200k，设计年发电量为 997 万 kh。1986 年 1 月，由原国家科 委和水电部主持，在浙江省临海市召开了江厦潮汐试验电站科技攻关项目评审会议。评审 委员会对电站取得的技术成果及经济效益和社会效益均给予了高度评价。1987 年，江厦潮 汐试验电站项目获得国家科技进步二等奖。 （2）万千瓦级潮汐电站选址前期准备14 在江厦潮汐试验电站建设期间，浙江省科协组织下属 12 个学会、研究会的 30 余名高中级 科技人员，于 1983 年 5 月，开展了万千瓦级潮汐电站的选点考察，并推荐位于象港末端的 黄墩港峡坝址方案作为万千瓦级潮汐试验电

11、站站址。经初步估算，该站址可装机容量可达 5 万 k，年发电量为 1.3 亿 kh。至于乐清湾潮汐能资源开发，专家们认为它是大型潮汐电站 的理想站址，但因规模大，涉及面广，应在充分调查研究和科学试验的基础上，就潮汐能、 港口、水产和土地四大资源权衡利弊，统筹规划协调后，方能提出综合开发方案。 1984 年 7 月，原国家科委海洋组也曾组织国内专家，对浙江省象港内的黄墩港和乐清湾，以及 福建省连江县的大官坂和平潭县竹屿口等站址进行了一次联合考察。专家们一致认为，浙 江省的黄墩港潮汐能丰富，泥沙淤积不明显，建站与航运、海防、围垦等矛盾不大，海上 建筑物只需建造一座 2k 长的大坝，即可形成发电水库

12、，该站址可进行内容广泛的潮汐能开 发和综合效益的科研工作，可为大型潮汐电站提供科学依据。缺点是工程量大、投资多、 短期不易见效。建议浙江省对健跳港和铁港（狮子口）站址再做工作，并与黄墩港对比后 提出一个最佳站址。 于是，在 1984 年 9 月，浙江省科委又组织了一次三门湾健跳港潮 汐能开发专题考察。专家们经过对该港内黄门峡、锁木渡、凤凰、罗城和龙江等坝址的实 地考察，以及分析对比后提出：处于健跳港内中段的凤凰和锁木渡坝址对下游港口影响较 小，可装机 2.02.5 万 k，容量适中，与黄墩港坝址相比具有潮差大、投资小、施工期短 等优点，近期实施的可能性较大，故建议对此站址先期进行可行性研究。

13、1985 年春， 浙江省科委把健跳港潮汐电站可行性研究列为该省重点科研项目。并于 1988 年 8 月提交了 “健跳港万千瓦级潮汐电站可行性研究报告” ，推荐凤凰为电站坝址，装机容量为 1.5 万k，年发电量为 4500 万 kh，工程总投资 1.172 亿元，施工期 4 年。工程建成后对环境影响 较小，库内无淹没损失，筑坝后可以便利库内两岸交通，且可为今后大型潮汐电站开发提 供经验，故认为该站具有开发建设价值。 4、 万千瓦级潮汐电站选址阶段（90 年代） 90 年代从国际到国内都呈现了开发可再生能源的大好环境。1992 年联合国环境与发展大会 要求各国，为了保护环境，限制有害气体排放，加速

14、发展可再生能源。我国政府承诺承担 义务，并最早提出旨在保护环境，走可持续发展道路的21 世纪议程 。国家计委、科委、 经贸委及水利部、电力部、农业部和海洋局等相关政府部门，以及沿海各级政府的相关部 门，均在有关规划、计划中提出包括利用海洋能在内的开发可再生能源的目标和措施。而 潮汐能资源量比较丰富的浙江和福建两省，其开发积极性更高，在上级主管部门和专业单 位的支持下，开展了万千瓦级潮汐电站选址的前期工作。 1991 年 9 月，电力部华东勘 测设计研究院完成了浙闽沿海潮汐电站规划选点工作，从全国潮汐能第二次普查5获得的 浙闽沿海数十个万千瓦以上的站址中，筛选出 11 个条件较好的站址（其中有浙

15、江省的黄墩 港、狮子口、岳井洋、健跳港和乐清湾等 5 个站址） ，进行了重点规划设计，经技术经济指 标分析比较，推荐健跳和狮子口分别作为万千瓦级和 10 万千瓦级潮汐电站近期开发项目6。1999 年，国家电力总公司华东勘测研究院受浙江省电力局委托，完成了健跳港潮汐电 站预可行性研究，提出该站址是我国当前条件下适宜开发的最佳潮汐能资源利用区。并进 一步推荐锁木渡为坝址，开发方式为单库单向落潮发电，初选装机容量为 2 万 k，年发电 量为 5000 万 kh7。 然而，值得遗憾的是，由华东勘测设计研究院承担，并经多年反复 勘测、论证完成的“浙江省三门县健跳港潮汐电站（万千瓦级）预可行性研究”报告，

16、依 然束之高阁，至今未予评审。 三、潮汐能开发利用现状及评价 1、潮汐能开发利用现状 由我国潮汐能开发利用活动回顾可知，浙江省从 50 年代末开始兴建潮汐电站，至 70 年代 中期，在沿海地区共建成潮汐电站 11 座，其中有 4 座长期运行，曾发挥很好作用，简介如 下。 （1）江厦潮汐试验电站 位于乐清湾北端江厦港。平均潮差 5.08，最大潮差 8.39。港湾坝址处宽 686，坝内港湾面积 5.3k2。该站于 1973 年 4 月在地方建设中的“七 一”塘围垦工程基础上开工，1978 年土建工程竣工，1980 年 5 月第一台机组发电，并联 网运行。1985 年底全面建成，总装机容量 3200k，5 台机组分别由 1 台 500k、1 台 600k 和 3 台 700k 组成。设计年发电量为 997 万 kh。电站为单库双向运行，水库面积