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走进“小而美”潮汐电站:这里能发电 还能养小

走进“小而美”潮汐电站:这里能发电 还能养小

作者:rocket    来源:未知    发布时间:2019-08-31 00:35    浏览量:

  在浙江省温岭市西南的江厦港上,位于浙江省离城16公里处,悄然矗立着中国第一座双向潮汐能发电站——国家能源集团

  作为中国潮汐能开发利用试验基地的先驱,近四十年来,这座发电站见证了国内可再生能源发展的多项探索。

  8月23日,江厦潮汐试验电站副站长王浩平对经济观察网记者表示,自1985年底竣工以来,该电站历经多年大风大浪的考验,依旧运转正常,年平均发电量为720万千瓦时,已累计完成发电量2亿多千瓦时。

  这隅“小而美”的潮汐电站意义不止于此。除去发电,还为地方农业围垦、水产养殖打下一片富于经济效益的江山。其水库范围内有海涂1800亩,海产品养殖年产值在1500万元以上。

  随着时间推移,这座潮汐试验电站用实践证明,其具备不用移民,无一次能源消耗且无洪水消耗的多项特点。

  站在新的发展节点上,温岭江厦潮汐试验电站下一步将如何撬动新的经济增长点?面临生态环境的考验,该电站又将如何实现与海洋资源共生共长?

  在8月22日-8月23日,“与共和国共成长——新媒体走进新国企”之“能源风火轮”活动现场,经济观察网记者实地探访江厦潮汐试验电站,试图解开上述谜底。

  1972年3月,浙江温岭迎来一个转折点。在这一年,国家计委正式批准建设江厦潮汐试验电站。

  潮汐,是由于月亮和太阳的吸引力而产生的海水定时涨落的现象。通常我们将白天海水的涨落叫做“潮”,夜间的涨落叫做“汐”。

  在向着月球的海洋,月球的引力大于离心力,引力起主导作用,此时出现高潮;在背月的海洋,离心力大于地球的引力,离心力起主导作用,也形成高潮。在高潮带之间的广阔领域,由于海水流向高潮区,水面下降,相对出现低潮。科学家们形象地把这种现象称之为“海洋的呼吸”。在这一呼一吸之间,暗藏令人惊讶的能量。70年代,为了深入开展有关潮汐发电多项课题的研究,为今后更大规模开发潮汐能源提供经验,江厦潮汐试验电站应运而生。

  这座试验电站从诞生之初便聚焦了业内无数目光,与之相关的潮汐发电等研究项目也被列为国家重要科学研究项目,研究重点包括潮汐能特点研究、潮汐机组研制、海工建筑物技术问题研究和综合利用。

  1980年5月4日,1号机组正式投产发电,成为中国第一台投入运行的双向灯泡贯流式潮汐发电机组。1984年4月,3号机组投产运行。1985年9~12月,2、4、5号机组相继并网发电,电站装机容量达到3200千瓦。1987年4月,“江厦潮汐试验电站工程设计和研究”项目获第二届国家科技进步二等奖。

  不到十年时间,江厦潮汐试验电站一跃成为行业翘楚。1号机组的投产发电亦作为发生在20世纪的世纪性大事,被镌刻在北京中华世纪坛的青铜甬道铭文中。电站建成以后,欧洲共同体、俄罗斯、韩国等潮汐能专家先后来到电站参观考察。

  王浩平在江厦潮汐试验电站现场介绍道,该电站共安装6台双向灯泡贯流式潮汐发电机组,总装机容量4100千瓦,规模居全国第一、世界第四。

  在王浩平眼中,这座精致小巧的试验电站,蕴含着巨大的能量。与其他发电形式不同,潮汐能源是一种可再生的洁净能源,没有污染。江厦潮汐试验电站的发电原理,便是利用潮汐形成的落差来推动水轮机,再由水轮机带动发电机发电。建设潮汐电站,要先建一道拦海大坝,把海湾与海洋隔开形成水库,厂房内安装水轮发电机组,当水从水库流向海洋或从海洋流向水库时,机组便能发电。

  王浩平表示,潮汐发电是水力发电的一种形式,从发电原理来说两者并无根本差别,但潮汐能源和常规水力能源相比还是有许多特殊之处,如潮汐电站以海水作为工作介质,利用海水位和库水位的落差发电,设备的防腐蚀和防海生物附着的问题是常规水电站没有的。

  江厦潮汐试验电站自有其一套特别的发展逻辑。与传统水电站相比,潮汐电站没有水电站的枯水期问题,电量稳定而且还可以做到精确预报;建设潮汐电站不需移民,不仅无淹没损失,相反还可围垦大片土地,除去发电,还兼有水产养殖和海洋化工、交通旅游等巨大的综合利用效益。

  数据统计显示,江厦潮汐试验电站建成后为当地围垦5600亩农田,可耕地4700亩,围垦土地种植水稻、棉花或者坚果园种植柑桔、文旦的年收入超过1000万元。

  在水产养殖方面,江厦潮汐试验电站水库范围内有海涂1800亩,库容水面面积1200亩,水库及海涂用来养殖对虾、青蟹、花蚶等海产品,年产值在1500万元以上。

  如今,江厦潮汐试验电站已经建成运行了近四十年,王浩平认为,江厦潮汐试验电站的建设经验表明:兴建潮汐电站也不会对生态环境造成大的影响,江厦港与建站前的临近海湾相比,生态系统中若干资源反而更加丰富了。

  该电站相关负责人还表示,随着潮汐电站的技术成熟和国家可再生能源法的颁布,海洋潮汐能资源开发已具备大力发展的条件。

  经济观察网记者在现场了解到,根据1985年中国沿海潮汐能资源普查成果,全国沿海可开发的潮汐能年发电量为619亿千瓦时,可装机容量为21580兆瓦。其中浙闽两省沿海可开发的潮汐能年总发电量为548亿千瓦时,可装机容量为19130兆瓦。尤其以浙江三门健跳港、澳门新濠天地赌场福建福鼎八尺门潮汐项目开展前期工作最早,论证次数最多,最具开发潜力。

  在漫长的建设过程中,江厦潮汐试验电站面临过多次技术难题。以1号机组为例,该机组是电站投运的第一台机组,不仅运行时间最长,而且机组容量最小,期间虽历经5次大修,但仍然存在着高水头时出现超负荷现象,发电机绝缘等级不足,机组转轮、密封、导环、导叶和管型座腐蚀严重等难以解决的问题,随着运行年限增加,这些问题越来越突出。

  2012年,组织电站、清华大学以及华东勘测设计研究院,申报并承担了“江厦潮汐试验电站1号机组增效扩容改造”海洋可再生能源专项资金项目。电站倾注3年时间和精力完成了对原1号机组的拆除、流道改造、工程施工和设备安装调试等工作,并研制出新型三叶片灯泡贯流潮汐发电机组。2015年8月,新研制的1号机组顺利并网投运移交生产。

  新机组顺利解决了三叶片机组面临的低水头稳定运行问题,实现了正反向发电、泵水、泄水六工况运行功能,正向水力效率达到88.7%,反向水利效率达到83.2%,机组额定容量达到700千瓦,成为世界首例在役全功能三叶片灯泡贯流潮汐发电机组,填补了中国潮汐发电机组类型上的一项空白,巩固了中国在灯泡贯流潮汐发电从技术研究、机组设计制造到电站建设运行全方位的领先地位。

  经济观察网记者还获悉,江厦潮汐试验电站同时还参与了“潮汐电站选址关键技术研究”、“潮汐电站仿真与运行优化技术研究”、“兆瓦级新型潮汐发电模型机组研发与原型机组选型优化设计”等多个国家“863”计划软课题,拟通过“产学研”结合的方式,联合广东工业大学、国家海洋二所、清华大学等多家高校、科研院所,在“潮汐电站仿真与运行优化技术研究”课题中模拟潮汐电站发电调度运行方式,编制出发电效益最优的调度方案以指导生产运行,为电站带来更大经济效益。

  在电站上述负责人看来,这些配套系列科技课题的实施,开启了中国搭建潮汐电站专用技术规范体系的尝试工作,亦为中国后续建设万千瓦级潮汐电站奠定了技术基础。

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