第３１卷第１期
（）文章编号：１００２３６８２２０１２０１００７２０９－－－海 岸 工 程２０１２年３月
我国潮汐能开发利用前景展望
石洪源，郭佩芳
（）中国海洋大学海洋环境学院，山东青岛２６６１００＊
摘 要：近年来，能源和环境问题一直制约着我国经济的发展。潮汐能作为一种洁净、无污染
且可再生的能源，对其进行有效开发利用不失为一良策。文章总结了国内外潮汐能利用状况
并简要介绍我国潮汐能开发利用的意义及其开发可行性情况。同时，指出我国潮汐能大规模
开发利用所面临的问题，在此基础上，提出未来研究的方向并给出相应建议。
关键词：潮汐能；潮汐发电；潮汐能利用
中图分类号：Ｐ７４３．３ 文献标识码：Ａ
世界经济的现代化，得益于化石能源，如石油、天然气、煤炭与核裂变能的广泛的投入应用，因而它是建筑在化石能源基础之上的一种经济。然而，由于化石能源属于不可再生资源，随着其量的减少，能源供应的链条将会出现中断，这必将导致世界经济危机和冲突
最终葬送现代市场经济。事实上，近１中东及海湾地区与非洲的战争都是的加剧，０年来，
由化石能源的重新配置与分配而引发。现今全球变暖、臭氧层空洞等环境问题日益突出，化石燃料的使用对环境的破环效应也日益受到人们的关注，同时世界各国为解决环境问题，大力倡导绿色经济、可持续发展经济。我国作为一个能源消耗大国，近年来一直努力
寻求可替代性能源，同时积极改变经济增长模式，降低环境污染，减少对化石燃料的依赖，
走可续发展道路。
潮汐能作为一种洁净的、可再生资源，对其进行开发利用可以有效的缓解我国能源紧缺问题和环境污染问题。针对该种情况，本研究通过对潮汐发电现状的总结，结合我国自
指出我国拥有巨大的潮汐能开发利用潜力，为我国今后的潮身开发潮汐能的可行性现状，
汐能开发利用研究提供合理参考。
１ 潮汐能概述
潮汐有多种用途，其主要利用为潮汐发电。潮汐发电就是利用潮水的涨、落产生水位差所具有的势能来发电。由于蓄积的海水流量较大，但落差不大，并且呈间歇性，因此潮
大流量的的特点。汐发电的水轮机的结构要适合低水头、
开发潮汐能，具体的说，就是在有条件的海湾或河口建筑堤坝、闸门和厂房，将海湾（或河口）与外海隔开围成水库，并在闸坝内或发电站厂房内安装水轮发电机组。对水闸
２０１１１０１０＊收稿日期：－－
，：作者简介：石洪源（男，硕士研究生，主要从事海洋管理方面研究．１９８６Ｅ－ｍａｉｌｓｈｉｈｏｎｕａｎ１２３４＠１６３．ｃｏｍ－）ｇｙ
（杜素兰 编辑）
第３１卷石洪源，等：我国潮汐能开发利用前景展望７３ 适当地进行启闭调节，使水库内水位的变化滞后于海面的变化，库侧水位与海侧潮位就会
１］，。从能量的角度来看，形成一定的高度差（即工作水头）从而驱动水轮发电机组发电［潮
通过水轮发电机组转化为电能的过程。汐发电就是将海水的势能和动能，
２ 国内外潮汐能利用现状
潮汐蕴含了巨大的能量，据１全球海洋中所蕴藏的潮汐能９７４年全球能源会议统计，
［］８４ 约有３可供开发的约占２％，约６０×１０ｋＷ，４００×１０ｋＷ２。全球潮汐能富集地区较多，
各大洲均有分布。人类开发利用潮汐能并非始于现代，很早以前就有关于利用潮汐能的记载，例如９我国泉州建洛阳桥时就是利用潮汐能搬运石块，在１法００ａ前，５～１８世纪，国英国等曾在大西洋沿岸利用潮汐推动水轮机。潮汐能发电是始于２加０世纪５０年代，
３］。经估算，法国、俄国和中国都建有潮汐发电站［全世界可开发利用的潮汐潜能为拿大、
８ ８×ｌ０ｋＷ［４］。正因为潮汐能得蕴含量和可开发量十分丰富，因此各潮汐能丰富国都对潮汐能的开发利用展开了研究。
２．１ 国外潮汐能利用情况
世界上第一座潮汐发电站始建于德国，１９１２年德国在胡苏姆兴建的一座小型潮汐电站，开创了潮汐发电的新纪元。其后潮汐电站事业蓬勃发展，英国、美国、法国、加拿大、印度、韩国等都对其投入大量人力物力。现今，世界上运行的著名电站主要有法国朗斯潮汐
美国阿拉斯加尼克湾、加拿大芬地湾、英国赛文河口、阿根廷圣约瑟湾、澳大利亚达电站、
尔文范迪门湾、印度坎贝河口、俄罗斯远东鄂霍茨克海品仁湾、韩国仁川湾等地的潮汐
５］。电站［
该电站最大潮差为１平均８ｍ，水库面积为１９６６年法国建成了朗斯潮汐电站，３．４ｍ，
２，拦潮坝高１长７年均发电量为５．是２２ｋｍ２ｍ、５０多ｍ。其机容量为２４万ｋＷ，４４亿度，当时世界上最大的潮汐电站。其技术创新是采用了与常规水电站不同的，具有正反向发电、泄水和抽水的灯泡式贯流水轮发电机组，不但提高了潮汐能的利用效率，同时降低了电站的造价。
加拿大于１９８４年在芬地湾建成了取名为安纳波利斯的潮汐发电站。该电站采取落潮发电运行，该区平均潮差为４．年发电量为５２～８．５ｍ，０ＧＷ·ｈ。芬地湾是世界上潮汐
该处潮差最大可达１采用新型全能最大的地方，８ｍ。该潮汐电站总装机容量１．９万ｋＷ，
贯流式水轮发电机组，减少投资２取得良好的经济效益。该电站是建设芬迪湾大型０％，
潮汐电站坎伯兰（和科别库依德（的试验电站，它的建成和良好效１１５万ｋＷ）４０２万ｋＷ）
益，证明了芬迪湾建大型潮汐电站的可行性，加拿大因此计划推进大型潮汐电站的兴建。
现今世界上最大的潮汐电站为今年投入生产的韩国西洼湖潮汐电站，其装机容量为
年发电５．西洼湖潮汐电站建成后，每年将取２５．４万ｋＷ，５亿ｋＷ·ｈ。据韩国政府介绍，
代约８而且会明显改善西洼湖的水质。同时，６万桶进口原油，２０１１年韩国可再生能源的
６］。份额将从１．而该电站是其目标的基本组成部分［４％增加到５％，
英国、印度、澳大利亚和阿根廷等国对规模数十万到数百万千瓦的潮汐电站建设方案作
［］了不同深度的研究。预计到２世界潮汐电站的年发电总量将达６０３０年，００亿ｋＷ·ｈ７。
除了潮汐电站蓬勃发展外，潮汐能利用的相关研究也取得不俗成绩。Ｐ·格雷芬伯
７４ 海 岸 工 程第１期
６］格等［从技术指标、工程进展等方面介绍了世界最大潮汐电站—韩国西洼湖潮汐电站，为
８］该国的潮汐电站建设提供参考。Ｎ．尼尔森［简要介绍了潮汐能的开发背景及其关键Ｍ．
概述了潮汐资源在全球，特别是东南亚地区的分布情况，揭示了潮汐能利用技术的特征，
·Ｎ·尤萨切主要因素，并对其在东南亚地区的发展机遇和挑战进行了评述与展望。Ｉ
９］夫［对潮汐发电的发展现状和漂浮沉箱技术的应用情况进行了综述并以俄罗斯基斯拉雅潮汐电站为例，说明了潮汐电站在系统保障、结构安全、环境安全等方面取得的进展。同时，简要介绍了潮汐发电设备革新、潮汐发电经济论证和潮汐能备选用途等方面的情况。
１０］·魏莱普［对潮汐能发电技术的设计原理潮汐能开发技术的研发进展作了简要介绍。Ｊ
［１］讨论了潮汐电站对水生物资源的负面影响，以及通过建立鱼类保Ａ·Ｖ·伊万洛夫等１
护设施来最大限度地降低环境影响的方法。指出与已有５０多ａ类似研究经验的径流式
潮汐电站过鱼及鱼类保护问题面临着诸多新的挑战。Ｙ电站相比，ｕ·Ｂ·什波尔扬斯
１２］基［介绍了俄罗斯能源结构研究所（开发的一种新型直流式水轮机，该水轮ＪＳＣＮＩＩＥＳ）
易于制造等优点，适用于潮汐、波浪和常规低水头电站。在文章中，作者机具有设计简单、
阐述了这种新型机组设计中采用的数值模拟方法、主要特征及水轮机性能，并结合具体工
１３］程，介绍了直流式水轮机的应用情况。彼得·弗雷科［介绍了英国潮汐式水轮机公司
（近年来水轮机的研究状况和其今后的发展规划。ＭＴＣ）
现今，潮汐发电也可以在水下进行，这就有效解决了潮汐电站施工成本较高的问题。瑞典汽车制造商萨博公司（旗下的Ｍ水下风筝”ＳＡＡＢ）ｉｎｅｓｔｏ公司研制出一种被命名为“
的发电涡轮机。“水下风筝”被拴在海底，并通过潮汐流产生出连续不断的能量，每一个涡
水下风筝”的翼展为１它将被放在水面下轮机可产生出高达５００ｋＷ的电力。这种“２ｍ，
以防止与海洋航行相冲突。“水下风筝”装置了一个约１ｍ的涡轮发电机，２０ｍ的地方，
被一根约１０００ｍ的绳链拴到海底。此外，２００２年瑞典还建成首座水下潮汐电站。这座
潮汐能发电站类似于一个水下的风车，发电装置被固定在位于海底２０ｍ高的钢柱顶端，当海水流过时，直径１从而产生电能。它的功率为３０ｍ的叶片就会随之转动，００ｋＷ。据挪威《晚邮报》报道，世界首座浮动潮汐能发电站于近期在挪威北部罗浮敦海域投入使用。该发电站年发电能量达５可以满足２００万ｋＷ·ｈ，５０个家庭用电需求。
２．２ 国内潮汐能利用情况
我国沿海多港湾、岛屿，大陆岸线长达６岛屿岸线长１沿岸分１３４．９ｋｍ，１６７３．９ｋｍ，
布着众多的潮汐电站库址。根据我国１技术上可开９７８年对１５６个坝址的普查分析表明，
发的潮汐能蕴藏量为２坝址已０００×１０４ｋＷ和３８０×ｌ０８ｋＷ·ｈ。根据１９８１年的估算（
［］，增加到５潮汐潜能有１．００个）１０×ｌ０８ｋＷ和２７００×ｌ０８ｋＷ１。东南沿海有很多能量密
４ 度较高，平均潮差３．最大潮差７～８ｍ，自然环境条件优越的坝址，可建１５～４．３ｍ，０ｋＷ
级以上电站的坝址有浙江杭州湾、浙江乐清湾、长江北支、浙江象山港、福建大官坂等。其中浙江杭州湾最大潮差达８．潮汐能蕴藏量居全国首位。９ｍ，
我国是世界上建造潮汐电站最多的国家，先后建造数十座，但现今仍在运行的不多。表１为我国一部分著名潮汐电站。
第３１卷石洪源，等：我国潮汐能开发利用前景展望
表１ 我国部分著名潮汐电站
ｏｗｅｒＴａｂｌｅ１ Ｐａｒｔｓｏｆｆａｍｏｕｓｔｉｄａｌｓｔａｔｉｏｎｓｉｎｏｕｒｃｏｕｎｔｒ ｐｙ７５
站 名
浙江江厦
广东甘竹滩
浙江岳普
山东白沙口
福建幸福洋
江苏浏河建成年代１９８０ １９７０ １９７１ １９７８ １９８９ １９７６ 装机容量／ｋＷ３２００ ５０００ １５００ ９６０ １２８０ １５０ 设计水头／ｍ３．０ １．３ ３．５ １．２ ３．０２ １．２ 机组数５２２４６４２运行方式双向发电单向发电退潮发电单向发电单向发电双向发电温岭江厦潮汐试验电站是我国已建成的最大的潮汐电站。电站位于浙江省温岭市西南的江厦港上。电站于１电站工程被列为水利电力潮９７２年经当时的国家计委批准建设，
汐电站项目，研究重点包括潮汐能特点、潮汐机组研制、海工建筑物技术问题、综合利用等。电站当时设计安装６台双向灯泡贯流式机组，到１号机组于１９８００５０４日投产发电，－－
当时总装机容量为３１９８５１２完成了共５台机组的安装建设和并网发电，２００ｋＷ。２００７－－
从而使江厦潮汐电站的总装机容量达到３１０又完成了第６台７００ｋＷ机组的安装，９００
年发电量稳定在６ｋＷ。规模至今是亚洲第二，００多万ｋＷ·ｈ。２０１０年江夏电站全年发
电量达７３１．７４万ｋＷ·ｈ。
江厦电站６号水轮发电机组相较该站其他发电机组具有以下优势：新材料使用。１）
采用了优质冷轧硅钢片，该材料的使用有效降低了定子和转子电流密度，从而减小铜耗，同时该材料还优化了轴承结构，进而减少机械损耗，使发电效率提高到９新工５．０３％。２）艺技术应用。该机组采用转轮叶片数控加工工艺技术、导水机构和转轮室模压成型技术、复合钢板及不锈钢焊接工艺技术和不锈钢机械加工工艺技术。３）防腐防淤新技术应用。该机组过流部件全部采用了不锈钢材料并在其表面涂特殊防腐防淤材料，定子机座及灯
同时采取电流阴极保护措施。泡头采用复合钢板，
近年来我国潮汐能发电的研究工作也一直在进行，我国学者翻译介绍了较多国外潮汐能开发利用的相关文章，引进国外先进技术和经验。这些文章涉及面较广，几乎涵盖潮汐发电的各个方面，为我国的潮汐能开发利用提供了宝贵的指导意见和参考价值。同时
１］国内也进行了相应研究，陈金松等［描述了潮汐发电的国内外现状并在此基础上提出潮
３］汐发电的应用前景。张发华［综合分析潮汐电站的优缺点，提出潮汐电站的未来研究方
５］向。范波芹等［提出在现有资源的情况下应该重视潮汐能资源的开发，未来潮汐能利用
１４］前景广阔。黄军辉［从自然因素、环境影响和社会效应等方面分析潮汐电站的开发前
１５］景。杨爱菊等［介绍国内外典型潮汐电站概况，浅析潮汐电站选址所要考虑的基本要
包括海洋水文、地域地形、泥沙特性、地质特性、枢纽布置和社会经济等，指出潮汐电站素，
１６］选址的前期工作应根据其基本要素做充分研讨论证。张绍正等［分析了电化学腐蚀和
并结合江厦潮汐试验电站介绍了国内外潮汐电站的先进防护空蚀两种主要腐蚀的机理，
１７］技术。朱春英［主要介绍江厦新型潮汐试验电站防腐防污措施、外加电流阴极保护系统
７６ 海 岸 工 程第１期
１８］的组成与特性及机组防腐防污配套漆等。王东辉等［从构成潮汐电站工程投资主要部
分的土建工程和机电设备两方面入手，探求降低潮汐电站造价的技术，力图推进潮汐电站的产业化发展。总之，潮汐能的开发利用还在继续研究之中。
３ 我国潮汐能利用前景
３．１ 我国潮汐能开发意义
经历３我国经济建设取得了巨大成果，现今为世界上第三大经济实０多ａ改革开放，
我们应认识到我国所面临的能源危机。我国幅员辽阔，但能体。在看到经济成就的同时，
源资源并不丰富，且人均资源占有率低。中国人口占世界的２而已探明的煤炭储量０％，
只占世界的１原油占２．天然气占１．人均煤炭资源为世界平均值的４１％，２％，２％；２．５％，人均石油资源为ｌ人均天然气资源为１人均能源资源占有量不到世界平均７．１％，３．２％，
水平的５中国的能源储量与未来几十年的发展需求之０％。伴随着中国经济的快速增长，
间的缺口将越来越大。目前国内能源缺口量约１亿ｔ标准煤，２０３０年约为２．５亿ｔ标准
，煤。按照专家的估算，我国煤炭剩余可采量为１可供开采不足百年；石油剩余可９００亿ｔ
３３，；，采量为２可供开采不足２天然气剩余可采量为６可供开采不足３亿ｍ０ａ３１０亿ｍ
［］４０ａ１。
同时，我国能源结构不合理，在能源构成中，优质能源比例很低。目前，煤炭消费量已
１］。煤烟型污染成相当于世界同类平均值３倍［经占我国一次能源消费总量的７５％以上，
为我国大气污染的主要部分，燃煤电厂排放的二氧化硫和氮氧化物是造成酸雨的主要原因。荷兰环境评估机构说，由于经济发展蓬勃，能源消耗量因此剧增，我国现在已超过美
成为世界上二氧化碳排放最多的国家。如何在快速发展经济的同时，抑制住矿物能源国，
消耗的急剧增长，对我国是一个严峻的挑战。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》明确提出“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低２主要０％左右，
“十一五”规划前３ａ单污染物排放总量减少１０％的约束性指标。据国家能源局的数据，
位Ｇ其中，ＤＰ能耗累计下降约９．７％，２００６年降幅为１．７９％，２００７年为３．６６％，２００８年
“，十一五”前３ａ中国能源消费增长速度显著高于规划预期。２能源消为４．２１％；００８年，
费总量达２提前２ａ达到并超过２能源消８．５亿ｔ标准煤，０１０年２７亿ｔ的总量控制目标；费总量快速增长的同时，前３ａ能源结构调整进展较为缓慢。例如，煤炭占能源２００８年，
仅比２由于要完成“十一五”消费总量比重仍达６８．４％，００５年降低０．７个百分点。此外，
的硬性指标，早些时候，全国掀起一股拉闸限电的风暴，给企业、个人的正常生产和生活带来诸多不便，同时拉闸限电也造成柴油的紧缺，引起社会恐慌。从上述材料可以看出，节能减排工作依旧形式不容乐观。
因此，在满足用电需求的同时，降低煤炭等非再生资源的消耗，减少环境污染，开发新型环保电站迫在眉睫。潮汐能作为一种可再生资源．蕴藏量大。运行成本低，对环境影响小，发电不排放废气、废渣、废水，是一种不会给地球带来污染和灾难的能源。在有条件利
建设潮汐电站不失为缓解能源危机和减少环境污染的一种用潮汐能的沿海国家和地区，
有效方案。
第３１卷石洪源，等：我国潮汐能开发利用前景展望７７ ３．２ 我国潮汐能开发利用的自然条件可行性研究
全球有多处适合建造潮汐电站的地址，研究发现近海（距海岸１ｋ水深在２ｍ以内）０
蕴藏着丰富的潮汐能。０ｍ的水域是潮汐能开发的理想海域。我国海岸线曲折漫长，～３
８据１全国潮汐能资源的理论蕴藏量为１．９８２年１２月水利电力部规划设计院资料，９×１０
４８ 可开发利用的装机容量为２可开发的年电量为６占世ｋＷ，１５７×１０ｋＷ，１８×ｌ０ｋＷ·ｈ，
／界潮汐能总量的１福建及长江口，其潮汐能蕴１０。我国潮汐能富集区主要集中在浙江、
４２ ，含量占沿海各省市的９其东部海域面积约５．海岸线２％左右。以浙江为例，４５×１０ｋｍ
大陆岸线长２岛屿岸线４河口有杭州湾、曲折，２００ｋｍ，０６８ｋｍ。自北向南较大的港湾、
钱塘江口、象山港、乐清湾、温州湾、瓯江等。这些港湾和河口都有相当丰富的潮汐动力资源，可以开发利用。全省潮差自南向北逐渐减小，南部沿海各港湾河口平均潮差都在４ｍ以上，最大达到８．北部杭州湾口外一带仅２．９３ｍ，５ｍ左右。由于港湾和河口的蓄潮面积和潮差均较大，故潮汐能量丰富。据统计，浙江省的潮汐能理论装机容量为２８９６．８× ４８ 发电量８可开发潮汐能资源（只统计装机容量５ｋＷ，６２．７×１０ｋＷ·ｈ，００ｋＷ以上的１０
４８ 电站）为８占全国可开发潮汐能总装机容量的４发电量２８０．１６×１０ｋＷ，０％，６３．４４×１０
４ ／，。浙江省的潮汐能如能全部加以开发利用，等于每年提供标准煤１ｋＷ·ｈａ１３６×１０ｔ
８ ／，资源中，以钱塘江口潮差最大，资源最丰富，其蕴藏量达５几乎占全国９０×１０ｋＷ·ｈａ
的２５％。
，我国沿海地区以杭州湾为界，以北主要是平原型海岸（除山东半岛和辽东半岛）由厚
而松散的粉砂或淤泥组成，岸线平直，潮差较小，良好的潮汐发电港湾坝址较少；以南主要
岸线曲折，海岸坡度陡，水深潮大，有优良的潮汐发电坝址。我国可建为基岩港湾型海岸，
万ｋＷ级电站的港址有杭州湾、象山湾等数十处。
３．２ 我国潮汐能开发利用的技术可行性研究
法国的朗斯潮汐电站是世界上第一座大型潮汐电站。它的建立证明了潮汐发电的可行性。但当时该电站造价很高，令许多国家望而却步，阻碍了潮汐电站的大规模发展。随着各国对潮汐电站建设的研究，许多国家采取一定的措施减少成本支出，例如俄罗斯基斯洛湾电站采用浮运沉箱法建造筑坝，减少了土建工程的成本支出。同时，潮汐发电技术也在不断发展之中，潮汐发电技术的创新和机组制造工艺的改进都大大提高了发电效率，例
它具有能量指标高、水利性能好、结构如瑞典研制成功的新型全贯式ＳＴＲＡＦＬＯ型机组，
紧凑、运行稳定等一系列优点，从而降低潮汐发电的千瓦成本。加拿大在安纳波利斯建成
该电站运营中取得了１座单机容量为２万ｋＷ的潮汐中间试验电站就采用了该种机组，
良好效益；我国江夏潮汐电站６号机组采用多种新型材料和工艺，大大提高发电效率，同时减少维修、养护成本。这些成功案例都已经说明潮汐发电的技术可行性已经解决，目前的问题在于今后如何进一步提高。
３．４ 我国潮汐能开发利用的经济可行性研究
市场经济体制下，经济利益决定了市场的发展，潮汐发电的成功与否也取决于是否具
，在朗斯电站建成３官方认为朗斯潮汐电站是法国最有经济效益。１９９８０７０周年庆典时，－
低成本的发电方式之一，每千瓦时仅用３．而热电为１核电３．７分法郎，０．５分法郎，８分法郎，仅水电低于潮汐发电，为３．水电的建设常常需要淹没农田，而潮汐电２分法郎。但是，
７８ 海 岸 工 程第１期站不会，甚至尚可促进围垦农田，如果将该项经济指标计入核算，水电是否低于潮汐发电则未可得知。
潮汐能属于可再生能源、清洁能源，具有环保价值；潮汐电站综合效益较高，可以用来开展水产、围垦等；同时，潮汐发电还有不少技术革新，降低成本潜力巨大，因此，潮汐发电在经济上可行。
３．５ 我国潮汐能开发利用的社会可行性研究
电力供应不足是制约我国国民经济发展的重要因素，尤其是在东部沿海地区。２０１０年入夏以来，北京、天津最大负荷分别突破１河北、山西、山东６００万和１０００万ｋＷ关口，
也均创历史新高。东部沿海地区是我国工农业发展最发达地区，该区占有我国绝大多数的潮汐能资源，如能对其开发利用，将会显著促进本区的工农业生产发展，带来显著经济效益。
潮汐能源具有清洁型、可再生性，对其开发利用不会污染环境，同时，潮汐电站水库可以开发利用为水产养殖区和渔船避风港。
我国建设的一些小型潮汐电站，大都建在边远乡村或海岛，为农村解决照明、提水、加工等用电，对乡镇发展其良好作用，今后仍将有发展前途。
４ 问题与展望
４．１ 问 题
从上述材料可以看出，潮汐发电在理论和技术等条件上都已经具备，而且我国自然条
但是经过数十年的发展，我国潮汐电站并没有形成一定规模，究其原因，件具有显著优势，
潮汐能的开发利用还存在以下问题：
）潮汐电站建在港湾河口，通常水深坝长，施工、地基处理及防淤等问题较困难，因此１
土建和机电投资大，造价较高。近年来，工程技术人员一直致力于将潮汐发电产业化研究。目前常用的降低造价的技术有：研制高效并适应海水腐蚀的灯泡贯流式及全贯流式水轮发电机组、机组采用新兴的硬塑料来代替钢材、水工建筑物采用新型的预制浮运钢筋混凝土结构、浅海地区挡潮坝采用新型的橡胶坝代替混凝土坝闸、采用免围堰施工新技术等，同时结合交通、滩涂围垦和水产养殖等发挥潮汐电站的综合利用效益，分摊部分工程
１８］。虽然上述措施可以有效减少潮汐电站造价成本，增强潮汐电站的经济性［但潮投资，
汐电站建设是个浩大工程，其造价依旧是个天文数字。
）我国潮汐电站经济效益低。任何一项工程建设，均应在对国民经济全局有利前提２
下提高效益。我国潮汐电站的总装机容量小、设备落后、运行自动化程度低、职工人数多、企业负担重，都造成了潮汐电站的效益低下。另外，对电站的综合利用程度不高，也使电站失去了一条创收途径。
）潮汐电站一般建在河口、港湾区，这些区域可能是天然渔港、养殖区等，电站的建立３
无疑会损害相关利益者的利益，如何协调相关利益者，做到共赢是需解决的问题。
）潮汐电站一般不会对现有陆地面积造成改变，但却会减小纳潮面积从而造或海底４
生物栖息区的变化，以及海边鸟类和水鸟在其它湖区可能生活的范围。虽然现在没有确切的研究结果证明潮汐电站的建立会影响生物的生长和繁殖，但生态环境因素依然制约
第３１卷石洪源，等：我国潮汐能开发利用前景展望７９ 着潮汐电站的发展。此外，潮汐电站会改变海口的水流流态和天然冲砂运动。
）潮汐电站是低水头、大流量的发电形式。涨落潮水流方向相反，水轮机体积大，耗５
钢量多，进出水建筑物结构复杂，而且因浸泡在海水中。海水、海生物对金属结构物和海
１９］。上建筑物有腐蚀作用，故需做特殊的防腐和防海生物粘附处理［
４．２ 展 望
我国潮汐能发电技术已经取得了很大进展，以后的研究重点应该从以下几方面入手：首先，做好先期规划工作，主要有潮汐能调查、坝址选择、社会可行性分析等，在电站建设之前充分论证其可行性。其次，提高电站建设的质量及经营管理水平等主观因素，提高电站的运行寿命。再次，要加大对国外已有潮汐能发电技术的研究及开发潮汐能利用的新技术，我国可以借鉴俄罗斯、英国等潮汐发电技术先进国家的先进技术和经验，学以致用，在此基础之上，积极研发自主技术，力求我国跻身于潮汐发电技术先进国家行列。最后，积极拓展潮汐电站的其他功能，分担潮汐电站建设成本，例如开展水产养殖、旅游等，充分利用电站。
虽然潮汐能开发利用未形成规模且依旧面临诸多待解决问题，但随着人类社会的发展，化石能源将会逐步消失，同时人类对新能源的要求将会越加趋向环保化，以此维护人类赖以生存的环境。在这样的背景下，我国应该积极总结潮汐电站的运行经验，充分借鉴国外的先进经验和技术，同时，政府应该发挥主导作用，重视潮汐能的开发利用，可以设立专项基金用于潮汐能开发利用研究工作以及相关人员培训工作，同时应该给予潮汐能开发利用的优惠条件，制定相应的扶持政策，如税收减免和电价补贴等来吸收投资者，并制
使投资者更注重技术和管理的改革，从而使潮汐电站得以定和完善相应的电力竞争制度，
健康发展。
总之，潮汐能开发利用是未来能源利用的必然趋势，前景广阔。
参考文献：
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ＰｒｏｓｅｃｔｓｏｆＴｉｄａｌＥｎｅｒＤｅｖｅｌｏｍｅｎｔａｎｄ ｐｇｙｐ
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第３１卷第１期
（）文章编号：１００２３６８２２０１２０１００７２０９－－－海 岸 工 程２０１２年３月
我国潮汐能开发利用前景展望
石洪源，郭佩芳
（）中国海洋大学海洋环境学院，山东青岛２６６１００＊
摘 要：近年来，能源和环境问题一直制约着我国经济的发展。潮汐能作为一种洁净、无污染
且可再生的能源，对其进行有效开发利用不失为一良策。文章总结了国内外潮汐能利用状况
并简要介绍我国潮汐能开发利用的意义及其开发可行性情况。同时，指出我国潮汐能大规模
开发利用所面临的问题，在此基础上，提出未来研究的方向并给出相应建议。
关键词：潮汐能；潮汐发电；潮汐能利用
中图分类号：Ｐ７４３．３ 文献标识码：Ａ
世界经济的现代化，得益于化石能源，如石油、天然气、煤炭与核裂变能的广泛的投入应用，因而它是建筑在化石能源基础之上的一种经济。然而，由于化石能源属于不可再生资源，随着其量的减少，能源供应的链条将会出现中断，这必将导致世界经济危机和冲突
最终葬送现代市场经济。事实上，近１中东及海湾地区与非洲的战争都是的加剧，０年来，
由化石能源的重新配置与分配而引发。现今全球变暖、臭氧层空洞等环境问题日益突出，化石燃料的使用对环境的破环效应也日益受到人们的关注，同时世界各国为解决环境问题，大力倡导绿色经济、可持续发展经济。我国作为一个能源消耗大国，近年来一直努力
寻求可替代性能源，同时积极改变经济增长模式，降低环境污染，减少对化石燃料的依赖，
走可续发展道路。
潮汐能作为一种洁净的、可再生资源，对其进行开发利用可以有效的缓解我国能源紧缺问题和环境污染问题。针对该种情况，本研究通过对潮汐发电现状的总结，结合我国自
指出我国拥有巨大的潮汐能开发利用潜力，为我国今后的潮身开发潮汐能的可行性现状，
汐能开发利用研究提供合理参考。
１ 潮汐能概述
潮汐有多种用途，其主要利用为潮汐发电。潮汐发电就是利用潮水的涨、落产生水位差所具有的势能来发电。由于蓄积的海水流量较大，但落差不大，并且呈间歇性，因此潮
大流量的的特点。汐发电的水轮机的结构要适合低水头、
开发潮汐能，具体的说，就是在有条件的海湾或河口建筑堤坝、闸门和厂房，将海湾（或河口）与外海隔开围成水库，并在闸坝内或发电站厂房内安装水轮发电机组。对水闸
２０１１１０１０＊收稿日期：－－
，：作者简介：石洪源（男，硕士研究生，主要从事海洋管理方面研究．１９８６Ｅ－ｍａｉｌｓｈｉｈｏｎｕａｎ１２３４＠１６３．ｃｏｍ－）ｇｙ
（杜素兰 编辑）
第３１卷石洪源，等：我国潮汐能开发利用前景展望７３ 适当地进行启闭调节，使水库内水位的变化滞后于海面的变化，库侧水位与海侧潮位就会
１］，。从能量的角度来看，形成一定的高度差（即工作水头）从而驱动水轮发电机组发电［潮
通过水轮发电机组转化为电能的过程。汐发电就是将海水的势能和动能，
２ 国内外潮汐能利用现状
潮汐蕴含了巨大的能量，据１全球海洋中所蕴藏的潮汐能９７４年全球能源会议统计，
［］８４ 约有３可供开发的约占２％，约６０×１０ｋＷ，４００×１０ｋＷ２。全球潮汐能富集地区较多，
各大洲均有分布。人类开发利用潮汐能并非始于现代，很早以前就有关于利用潮汐能的记载，例如９我国泉州建洛阳桥时就是利用潮汐能搬运石块，在１法００ａ前，５～１８世纪，国英国等曾在大西洋沿岸利用潮汐推动水轮机。潮汐能发电是始于２加０世纪５０年代，
３］。经估算，法国、俄国和中国都建有潮汐发电站［全世界可开发利用的潮汐潜能为拿大、
８ ８×ｌ０ｋＷ［４］。正因为潮汐能得蕴含量和可开发量十分丰富，因此各潮汐能丰富国都对潮汐能的开发利用展开了研究。
２．１ 国外潮汐能利用情况
世界上第一座潮汐发电站始建于德国，１９１２年德国在胡苏姆兴建的一座小型潮汐电站，开创了潮汐发电的新纪元。其后潮汐电站事业蓬勃发展，英国、美国、法国、加拿大、印度、韩国等都对其投入大量人力物力。现今，世界上运行的著名电站主要有法国朗斯潮汐
美国阿拉斯加尼克湾、加拿大芬地湾、英国赛文河口、阿根廷圣约瑟湾、澳大利亚达电站、
尔文范迪门湾、印度坎贝河口、俄罗斯远东鄂霍茨克海品仁湾、韩国仁川湾等地的潮汐
５］。电站［
该电站最大潮差为１平均８ｍ，水库面积为１９６６年法国建成了朗斯潮汐电站，３．４ｍ，
２，拦潮坝高１长７年均发电量为５．是２２ｋｍ２ｍ、５０多ｍ。其机容量为２４万ｋＷ，４４亿度，当时世界上最大的潮汐电站。其技术创新是采用了与常规水电站不同的，具有正反向发电、泄水和抽水的灯泡式贯流水轮发电机组，不但提高了潮汐能的利用效率，同时降低了电站的造价。
加拿大于１９８４年在芬地湾建成了取名为安纳波利斯的潮汐发电站。该电站采取落潮发电运行，该区平均潮差为４．年发电量为５２～８．５ｍ，０ＧＷ·ｈ。芬地湾是世界上潮汐
该处潮差最大可达１采用新型全能最大的地方，８ｍ。该潮汐电站总装机容量１．９万ｋＷ，
贯流式水轮发电机组，减少投资２取得良好的经济效益。该电站是建设芬迪湾大型０％，
潮汐电站坎伯兰（和科别库依德（的试验电站，它的建成和良好效１１５万ｋＷ）４０２万ｋＷ）
益，证明了芬迪湾建大型潮汐电站的可行性，加拿大因此计划推进大型潮汐电站的兴建。
现今世界上最大的潮汐电站为今年投入生产的韩国西洼湖潮汐电站，其装机容量为
年发电５．西洼湖潮汐电站建成后，每年将取２５．４万ｋＷ，５亿ｋＷ·ｈ。据韩国政府介绍，
代约８而且会明显改善西洼湖的水质。同时，６万桶进口原油，２０１１年韩国可再生能源的
６］。份额将从１．而该电站是其目标的基本组成部分［４％增加到５％，
英国、印度、澳大利亚和阿根廷等国对规模数十万到数百万千瓦的潮汐电站建设方案作
［］了不同深度的研究。预计到２世界潮汐电站的年发电总量将达６０３０年，００亿ｋＷ·ｈ７。
除了潮汐电站蓬勃发展外，潮汐能利用的相关研究也取得不俗成绩。Ｐ·格雷芬伯
７４ 海 岸 工 程第１期
６］格等［从技术指标、工程进展等方面介绍了世界最大潮汐电站—韩国西洼湖潮汐电站，为
８］该国的潮汐电站建设提供参考。Ｎ．尼尔森［简要介绍了潮汐能的开发背景及其关键Ｍ．
概述了潮汐资源在全球，特别是东南亚地区的分布情况，揭示了潮汐能利用技术的特征，
·Ｎ·尤萨切主要因素，并对其在东南亚地区的发展机遇和挑战进行了评述与展望。Ｉ
９］夫［对潮汐发电的发展现状和漂浮沉箱技术的应用情况进行了综述并以俄罗斯基斯拉雅潮汐电站为例，说明了潮汐电站在系统保障、结构安全、环境安全等方面取得的进展。同时，简要介绍了潮汐发电设备革新、潮汐发电经济论证和潮汐能备选用途等方面的情况。
１０］·魏莱普［对潮汐能发电技术的设计原理潮汐能开发技术的研发进展作了简要介绍。Ｊ
［１］讨论了潮汐电站对水生物资源的负面影响，以及通过建立鱼类保Ａ·Ｖ·伊万洛夫等１
护设施来最大限度地降低环境影响的方法。指出与已有５０多ａ类似研究经验的径流式
潮汐电站过鱼及鱼类保护问题面临着诸多新的挑战。Ｙ电站相比，ｕ·Ｂ·什波尔扬斯
１２］基［介绍了俄罗斯能源结构研究所（开发的一种新型直流式水轮机，该水轮ＪＳＣＮＩＩＥＳ）
易于制造等优点，适用于潮汐、波浪和常规低水头电站。在文章中，作者机具有设计简单、
阐述了这种新型机组设计中采用的数值模拟方法、主要特征及水轮机性能，并结合具体工
１３］程，介绍了直流式水轮机的应用情况。彼得·弗雷科［介绍了英国潮汐式水轮机公司
（近年来水轮机的研究状况和其今后的发展规划。ＭＴＣ）
现今，潮汐发电也可以在水下进行，这就有效解决了潮汐电站施工成本较高的问题。瑞典汽车制造商萨博公司（旗下的Ｍ水下风筝”ＳＡＡＢ）ｉｎｅｓｔｏ公司研制出一种被命名为“
的发电涡轮机。“水下风筝”被拴在海底，并通过潮汐流产生出连续不断的能量，每一个涡
水下风筝”的翼展为１它将被放在水面下轮机可产生出高达５００ｋＷ的电力。这种“２ｍ，
以防止与海洋航行相冲突。“水下风筝”装置了一个约１ｍ的涡轮发电机，２０ｍ的地方，
被一根约１０００ｍ的绳链拴到海底。此外，２００２年瑞典还建成首座水下潮汐电站。这座
潮汐能发电站类似于一个水下的风车，发电装置被固定在位于海底２０ｍ高的钢柱顶端，当海水流过时，直径１从而产生电能。它的功率为３０ｍ的叶片就会随之转动，００ｋＷ。据挪威《晚邮报》报道，世界首座浮动潮汐能发电站于近期在挪威北部罗浮敦海域投入使用。该发电站年发电能量达５可以满足２００万ｋＷ·ｈ，５０个家庭用电需求。
２．２ 国内潮汐能利用情况
我国沿海多港湾、岛屿，大陆岸线长达６岛屿岸线长１沿岸分１３４．９ｋｍ，１６７３．９ｋｍ，
布着众多的潮汐电站库址。根据我国１技术上可开９７８年对１５６个坝址的普查分析表明，
发的潮汐能蕴藏量为２坝址已０００×１０４ｋＷ和３８０×ｌ０８ｋＷ·ｈ。根据１９８１年的估算（
［］，增加到５潮汐潜能有１．００个）１０×ｌ０８ｋＷ和２７００×ｌ０８ｋＷ１。东南沿海有很多能量密
４ 度较高，平均潮差３．最大潮差７～８ｍ，自然环境条件优越的坝址，可建１５～４．３ｍ，０ｋＷ
级以上电站的坝址有浙江杭州湾、浙江乐清湾、长江北支、浙江象山港、福建大官坂等。其中浙江杭州湾最大潮差达８．潮汐能蕴藏量居全国首位。９ｍ，
我国是世界上建造潮汐电站最多的国家，先后建造数十座，但现今仍在运行的不多。表１为我国一部分著名潮汐电站。
第３１卷石洪源，等：我国潮汐能开发利用前景展望
表１ 我国部分著名潮汐电站
ｏｗｅｒＴａｂｌｅ１ Ｐａｒｔｓｏｆｆａｍｏｕｓｔｉｄａｌｓｔａｔｉｏｎｓｉｎｏｕｒｃｏｕｎｔｒ ｐｙ７５
站 名
浙江江厦
广东甘竹滩
浙江岳普
山东白沙口
福建幸福洋
江苏浏河建成年代１９８０ １９７０ １９７１ １９７８ １９８９ １９７６ 装机容量／ｋＷ３２００ ５０００ １５００ ９６０ １２８０ １５０ 设计水头／ｍ３．０ １．３ ３．５ １．２ ３．０２ １．２ 机组数５２２４６４２运行方式双向发电单向发电退潮发电单向发电单向发电双向发电温岭江厦潮汐试验电站是我国已建成的最大的潮汐电站。电站位于浙江省温岭市西南的江厦港上。电站于１电站工程被列为水利电力潮９７２年经当时的国家计委批准建设，
汐电站项目，研究重点包括潮汐能特点、潮汐机组研制、海工建筑物技术问题、综合利用等。电站当时设计安装６台双向灯泡贯流式机组，到１号机组于１９８００５０４日投产发电，－－
当时总装机容量为３１９８５１２完成了共５台机组的安装建设和并网发电，２００ｋＷ。２００７－－
从而使江厦潮汐电站的总装机容量达到３１０又完成了第６台７００ｋＷ机组的安装，９００
年发电量稳定在６ｋＷ。规模至今是亚洲第二，００多万ｋＷ·ｈ。２０１０年江夏电站全年发
电量达７３１．７４万ｋＷ·ｈ。
江厦电站６号水轮发电机组相较该站其他发电机组具有以下优势：新材料使用。１）
采用了优质冷轧硅钢片，该材料的使用有效降低了定子和转子电流密度，从而减小铜耗，同时该材料还优化了轴承结构，进而减少机械损耗，使发电效率提高到９新工５．０３％。２）艺技术应用。该机组采用转轮叶片数控加工工艺技术、导水机构和转轮室模压成型技术、复合钢板及不锈钢焊接工艺技术和不锈钢机械加工工艺技术。３）防腐防淤新技术应用。该机组过流部件全部采用了不锈钢材料并在其表面涂特殊防腐防淤材料，定子机座及灯
同时采取电流阴极保护措施。泡头采用复合钢板，
近年来我国潮汐能发电的研究工作也一直在进行，我国学者翻译介绍了较多国外潮汐能开发利用的相关文章，引进国外先进技术和经验。这些文章涉及面较广，几乎涵盖潮汐发电的各个方面，为我国的潮汐能开发利用提供了宝贵的指导意见和参考价值。同时
１］国内也进行了相应研究，陈金松等［描述了潮汐发电的国内外现状并在此基础上提出潮
３］汐发电的应用前景。张发华［综合分析潮汐电站的优缺点，提出潮汐电站的未来研究方
５］向。范波芹等［提出在现有资源的情况下应该重视潮汐能资源的开发，未来潮汐能利用
１４］前景广阔。黄军辉［从自然因素、环境影响和社会效应等方面分析潮汐电站的开发前
１５］景。杨爱菊等［介绍国内外典型潮汐电站概况，浅析潮汐电站选址所要考虑的基本要
包括海洋水文、地域地形、泥沙特性、地质特性、枢纽布置和社会经济等，指出潮汐电站素，
１６］选址的前期工作应根据其基本要素做充分研讨论证。张绍正等［分析了电化学腐蚀和
并结合江厦潮汐试验电站介绍了国内外潮汐电站的先进防护空蚀两种主要腐蚀的机理，
１７］技术。朱春英［主要介绍江厦新型潮汐试验电站防腐防污措施、外加电流阴极保护系统
７６ 海 岸 工 程第１期
１８］的组成与特性及机组防腐防污配套漆等。王东辉等［从构成潮汐电站工程投资主要部
分的土建工程和机电设备两方面入手，探求降低潮汐电站造价的技术，力图推进潮汐电站的产业化发展。总之，潮汐能的开发利用还在继续研究之中。
３ 我国潮汐能利用前景
３．１ 我国潮汐能开发意义
经历３我国经济建设取得了巨大成果，现今为世界上第三大经济实０多ａ改革开放，
我们应认识到我国所面临的能源危机。我国幅员辽阔，但能体。在看到经济成就的同时，
源资源并不丰富，且人均资源占有率低。中国人口占世界的２而已探明的煤炭储量０％，
只占世界的１原油占２．天然气占１．人均煤炭资源为世界平均值的４１％，２％，２％；２．５％，人均石油资源为ｌ人均天然气资源为１人均能源资源占有量不到世界平均７．１％，３．２％，
水平的５中国的能源储量与未来几十年的发展需求之０％。伴随着中国经济的快速增长，
间的缺口将越来越大。目前国内能源缺口量约１亿ｔ标准煤，２０３０年约为２．５亿ｔ标准
，煤。按照专家的估算，我国煤炭剩余可采量为１可供开采不足百年；石油剩余可９００亿ｔ
３３，；，采量为２可供开采不足２天然气剩余可采量为６可供开采不足３亿ｍ０ａ３１０亿ｍ
［］４０ａ１。
同时，我国能源结构不合理，在能源构成中，优质能源比例很低。目前，煤炭消费量已
１］。煤烟型污染成相当于世界同类平均值３倍［经占我国一次能源消费总量的７５％以上，
为我国大气污染的主要部分，燃煤电厂排放的二氧化硫和氮氧化物是造成酸雨的主要原因。荷兰环境评估机构说，由于经济发展蓬勃，能源消耗量因此剧增，我国现在已超过美
成为世界上二氧化碳排放最多的国家。如何在快速发展经济的同时，抑制住矿物能源国，
消耗的急剧增长，对我国是一个严峻的挑战。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》明确提出“十一五”期间单位国内生产总值能耗降低２主要０％左右，
“十一五”规划前３ａ单污染物排放总量减少１０％的约束性指标。据国家能源局的数据，
位Ｇ其中，ＤＰ能耗累计下降约９．７％，２００６年降幅为１．７９％，２００７年为３．６６％，２００８年
“，十一五”前３ａ中国能源消费增长速度显著高于规划预期。２能源消为４．２１％；００８年，
费总量达２提前２ａ达到并超过２能源消８．５亿ｔ标准煤，０１０年２７亿ｔ的总量控制目标；费总量快速增长的同时，前３ａ能源结构调整进展较为缓慢。例如，煤炭占能源２００８年，
仅比２由于要完成“十一五”消费总量比重仍达６８．４％，００５年降低０．７个百分点。此外，
的硬性指标，早些时候，全国掀起一股拉闸限电的风暴，给企业、个人的正常生产和生活带来诸多不便，同时拉闸限电也造成柴油的紧缺，引起社会恐慌。从上述材料可以看出，节能减排工作依旧形式不容乐观。
因此，在满足用电需求的同时，降低煤炭等非再生资源的消耗，减少环境污染，开发新型环保电站迫在眉睫。潮汐能作为一种可再生资源．蕴藏量大。运行成本低，对环境影响小，发电不排放废气、废渣、废水，是一种不会给地球带来污染和灾难的能源。在有条件利
建设潮汐电站不失为缓解能源危机和减少环境污染的一种用潮汐能的沿海国家和地区，
有效方案。
第３１卷石洪源，等：我国潮汐能开发利用前景展望７７ ３．２ 我国潮汐能开发利用的自然条件可行性研究
全球有多处适合建造潮汐电站的地址，研究发现近海（距海岸１ｋ水深在２ｍ以内）０
蕴藏着丰富的潮汐能。０ｍ的水域是潮汐能开发的理想海域。我国海岸线曲折漫长，～３
８据１全国潮汐能资源的理论蕴藏量为１．９８２年１２月水利电力部规划设计院资料，９×１０
４８ 可开发利用的装机容量为２可开发的年电量为６占世ｋＷ，１５７×１０ｋＷ，１８×ｌ０ｋＷ·ｈ，
／界潮汐能总量的１福建及长江口，其潮汐能蕴１０。我国潮汐能富集区主要集中在浙江、
４２ ，含量占沿海各省市的９其东部海域面积约５．海岸线２％左右。以浙江为例，４５×１０ｋｍ
大陆岸线长２岛屿岸线４河口有杭州湾、曲折，２００ｋｍ，０６８ｋｍ。自北向南较大的港湾、
钱塘江口、象山港、乐清湾、温州湾、瓯江等。这些港湾和河口都有相当丰富的潮汐动力资源，可以开发利用。全省潮差自南向北逐渐减小，南部沿海各港湾河口平均潮差都在４ｍ以上，最大达到８．北部杭州湾口外一带仅２．９３ｍ，５ｍ左右。由于港湾和河口的蓄潮面积和潮差均较大，故潮汐能量丰富。据统计，浙江省的潮汐能理论装机容量为２８９６．８× ４８ 发电量８可开发潮汐能资源（只统计装机容量５ｋＷ，６２．７×１０ｋＷ·ｈ，００ｋＷ以上的１０
４８ 电站）为８占全国可开发潮汐能总装机容量的４发电量２８０．１６×１０ｋＷ，０％，６３．４４×１０
４ ／，。浙江省的潮汐能如能全部加以开发利用，等于每年提供标准煤１ｋＷ·ｈａ１３６×１０ｔ
８ ／，资源中，以钱塘江口潮差最大，资源最丰富，其蕴藏量达５几乎占全国９０×１０ｋＷ·ｈａ
的２５％。
，我国沿海地区以杭州湾为界，以北主要是平原型海岸（除山东半岛和辽东半岛）由厚
而松散的粉砂或淤泥组成，岸线平直，潮差较小，良好的潮汐发电港湾坝址较少；以南主要
岸线曲折，海岸坡度陡，水深潮大，有优良的潮汐发电坝址。我国可建为基岩港湾型海岸，
万ｋＷ级电站的港址有杭州湾、象山湾等数十处。
３．２ 我国潮汐能开发利用的技术可行性研究
法国的朗斯潮汐电站是世界上第一座大型潮汐电站。它的建立证明了潮汐发电的可行性。但当时该电站造价很高，令许多国家望而却步，阻碍了潮汐电站的大规模发展。随着各国对潮汐电站建设的研究，许多国家采取一定的措施减少成本支出，例如俄罗斯基斯洛湾电站采用浮运沉箱法建造筑坝，减少了土建工程的成本支出。同时，潮汐发电技术也在不断发展之中，潮汐发电技术的创新和机组制造工艺的改进都大大提高了发电效率，例
它具有能量指标高、水利性能好、结构如瑞典研制成功的新型全贯式ＳＴＲＡＦＬＯ型机组，
紧凑、运行稳定等一系列优点，从而降低潮汐发电的千瓦成本。加拿大在安纳波利斯建成
该电站运营中取得了１座单机容量为２万ｋＷ的潮汐中间试验电站就采用了该种机组，
良好效益；我国江夏潮汐电站６号机组采用多种新型材料和工艺，大大提高发电效率，同时减少维修、养护成本。这些成功案例都已经说明潮汐发电的技术可行性已经解决，目前的问题在于今后如何进一步提高。
３．４ 我国潮汐能开发利用的经济可行性研究
市场经济体制下，经济利益决定了市场的发展，潮汐发电的成功与否也取决于是否具
，在朗斯电站建成３官方认为朗斯潮汐电站是法国最有经济效益。１９９８０７０周年庆典时，－
低成本的发电方式之一，每千瓦时仅用３．而热电为１核电３．７分法郎，０．５分法郎，８分法郎，仅水电低于潮汐发电，为３．水电的建设常常需要淹没农田，而潮汐电２分法郎。但是，
７８ 海 岸 工 程第１期站不会，甚至尚可促进围垦农田，如果将该项经济指标计入核算，水电是否低于潮汐发电则未可得知。
潮汐能属于可再生能源、清洁能源，具有环保价值；潮汐电站综合效益较高，可以用来开展水产、围垦等；同时，潮汐发电还有不少技术革新，降低成本潜力巨大，因此，潮汐发电在经济上可行。
３．５ 我国潮汐能开发利用的社会可行性研究
电力供应不足是制约我国国民经济发展的重要因素，尤其是在东部沿海地区。２０１０年入夏以来，北京、天津最大负荷分别突破１河北、山西、山东６００万和１０００万ｋＷ关口，
也均创历史新高。东部沿海地区是我国工农业发展最发达地区，该区占有我国绝大多数的潮汐能资源，如能对其开发利用，将会显著促进本区的工农业生产发展，带来显著经济效益。
潮汐能源具有清洁型、可再生性，对其开发利用不会污染环境，同时，潮汐电站水库可以开发利用为水产养殖区和渔船避风港。
我国建设的一些小型潮汐电站，大都建在边远乡村或海岛，为农村解决照明、提水、加工等用电，对乡镇发展其良好作用，今后仍将有发展前途。
４ 问题与展望
４．１ 问 题
从上述材料可以看出，潮汐发电在理论和技术等条件上都已经具备，而且我国自然条
但是经过数十年的发展，我国潮汐电站并没有形成一定规模，究其原因，件具有显著优势，
潮汐能的开发利用还存在以下问题：
）潮汐电站建在港湾河口，通常水深坝长，施工、地基处理及防淤等问题较困难，因此１
土建和机电投资大，造价较高。近年来，工程技术人员一直致力于将潮汐发电产业化研究。目前常用的降低造价的技术有：研制高效并适应海水腐蚀的灯泡贯流式及全贯流式水轮发电机组、机组采用新兴的硬塑料来代替钢材、水工建筑物采用新型的预制浮运钢筋混凝土结构、浅海地区挡潮坝采用新型的橡胶坝代替混凝土坝闸、采用免围堰施工新技术等，同时结合交通、滩涂围垦和水产养殖等发挥潮汐电站的综合利用效益，分摊部分工程
１８］。虽然上述措施可以有效减少潮汐电站造价成本，增强潮汐电站的经济性［但潮投资，
汐电站建设是个浩大工程，其造价依旧是个天文数字。
）我国潮汐电站经济效益低。任何一项工程建设，均应在对国民经济全局有利前提２
下提高效益。我国潮汐电站的总装机容量小、设备落后、运行自动化程度低、职工人数多、企业负担重，都造成了潮汐电站的效益低下。另外，对电站的综合利用程度不高，也使电站失去了一条创收途径。
）潮汐电站一般建在河口、港湾区，这些区域可能是天然渔港、养殖区等，电站的建立３
无疑会损害相关利益者的利益，如何协调相关利益者，做到共赢是需解决的问题。
）潮汐电站一般不会对现有陆地面积造成改变，但却会减小纳潮面积从而造或海底４
生物栖息区的变化，以及海边鸟类和水鸟在其它湖区可能生活的范围。虽然现在没有确切的研究结果证明潮汐电站的建立会影响生物的生长和繁殖，但生态环境因素依然制约
第３１卷石洪源，等：我国潮汐能开发利用前景展望７９ 着潮汐电站的发展。此外，潮汐电站会改变海口的水流流态和天然冲砂运动。
）潮汐电站是低水头、大流量的发电形式。涨落潮水流方向相反，水轮机体积大，耗５
钢量多，进出水建筑物结构复杂，而且因浸泡在海水中。海水、海生物对金属结构物和海
１９］。上建筑物有腐蚀作用，故需做特殊的防腐和防海生物粘附处理［
４．２ 展 望
我国潮汐能发电技术已经取得了很大进展，以后的研究重点应该从以下几方面入手：首先，做好先期规划工作，主要有潮汐能调查、坝址选择、社会可行性分析等，在电站建设之前充分论证其可行性。其次，提高电站建设的质量及经营管理水平等主观因素，提高电站的运行寿命。再次，要加大对国外已有潮汐能发电技术的研究及开发潮汐能利用的新技术，我国可以借鉴俄罗斯、英国等潮汐发电技术先进国家的先进技术和经验，学以致用，在此基础之上，积极研发自主技术，力求我国跻身于潮汐发电技术先进国家行列。最后，积极拓展潮汐电站的其他功能，分担潮汐电站建设成本，例如开展水产养殖、旅游等，充分利用电站。
虽然潮汐能开发利用未形成规模且依旧面临诸多待解决问题，但随着人类社会的发展，化石能源将会逐步消失，同时人类对新能源的要求将会越加趋向环保化，以此维护人类赖以生存的环境。在这样的背景下，我国应该积极总结潮汐电站的运行经验，充分借鉴国外的先进经验和技术，同时，政府应该发挥主导作用，重视潮汐能的开发利用，可以设立专项基金用于潮汐能开发利用研究工作以及相关人员培训工作，同时应该给予潮汐能开发利用的优惠条件，制定相应的扶持政策，如税收减免和电价补贴等来吸收投资者，并制
使投资者更注重技术和管理的改革，从而使潮汐电站得以定和完善相应的电力竞争制度，
健康发展。
总之，潮汐能开发利用是未来能源利用的必然趋势，前景广阔。
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