文章來源：經(jīng)濟(jì)觀察報(bào) 發(fā)布時(shí)間：2019-10-12
在浙江省溫嶺市西南的江廈港上，位于浙江省離城16公里處，悄然矗立著中國(guó)第一座雙向潮汐能發(fā)電站——國(guó)家能源集團(tuán)龍?jiān)措娏貛X江廈潮汐試驗(yàn)電站。
作為中國(guó)潮汐能開發(fā)利用試驗(yàn)基地的先驅(qū)，近四十年來，這座發(fā)電站見證了國(guó)內(nèi)可再生能源發(fā)展的多項(xiàng)探索。
8月23日，江廈潮汐試驗(yàn)電站副站長(zhǎng)王浩平對(duì)經(jīng)濟(jì)觀察網(wǎng)記者表示，自1985年底竣工以來，該電站歷經(jīng)多年大風(fēng)大浪的考驗(yàn)，依舊運(yùn)轉(zhuǎn)正常，年平均發(fā)電量為720萬(wàn)千瓦時(shí)，已累計(jì)完成發(fā)電量2億多千瓦時(shí)。
這隅“小而美”的潮汐電站意義不止于此。除去發(fā)電，還為地方農(nóng)業(yè)圍墾、水產(chǎn)養(yǎng)殖打下一片富于經(jīng)濟(jì)效益的江山。其水庫(kù)范圍內(nèi)有海涂1800畝，海產(chǎn)品養(yǎng)殖年產(chǎn)值在1500萬(wàn)元以上。
隨著時(shí)間推移，這座潮汐試驗(yàn)電站用實(shí)踐證明，其具備不用移民，無一次能源消耗且無洪水消耗的多項(xiàng)特點(diǎn)。
站在新的發(fā)展節(jié)點(diǎn)上，溫嶺江廈潮汐試驗(yàn)電站下一步將如何撬動(dòng)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)？面臨生態(tài)環(huán)境的考驗(yàn)，該電站又將如何實(shí)現(xiàn)與海洋資源共生共長(zhǎng)？
在8月22日-8月23日，“與共和國(guó)共成長(zhǎng)——新媒體走進(jìn)新國(guó)企”之“能源風(fēng)火輪”活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)濟(jì)觀察網(wǎng)記者實(shí)地探訪江廈潮汐試驗(yàn)電站，試圖解開上述謎底。
機(jī)遇
1972年3月，浙江溫嶺迎來一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。在這一年，國(guó)家計(jì)委正式批準(zhǔn)建設(shè)江廈潮汐試驗(yàn)電站。
事實(shí)上，江廈潮汐試驗(yàn)電站并非全國(guó)首例。在此之前，不是沒有過嘗試。
潮汐，是由于月亮和太陽(yáng)的吸引力而產(chǎn)生的海水定時(shí)漲落的現(xiàn)象。通常我們將白天海水的漲落叫做“潮”，夜間的漲落叫做“汐”。
在向著月球的海洋，月球的引力大于離心力，引力起主導(dǎo)作用，此時(shí)出現(xiàn)高潮；在背月的海洋，離心力大于地球的引力，離心力起主導(dǎo)作用，也形成高潮。在高潮帶之間的廣闊領(lǐng)域，由于海水流向高潮區(qū)，水面下降，相對(duì)出現(xiàn)低潮。科學(xué)家們形象地把這種現(xiàn)象稱之為“海洋的呼吸”。在這一呼一吸之間，暗藏令人驚訝的能量。70年代，為了深入開展有關(guān)潮汐發(fā)電多項(xiàng)課題的研究，為今后更大規(guī)模開發(fā)潮汐能源提供經(jīng)驗(yàn)，江廈潮汐試驗(yàn)電站應(yīng)運(yùn)而生。
這座試驗(yàn)電站從誕生之初便聚焦了業(yè)內(nèi)無數(shù)目光，與之相關(guān)的潮汐發(fā)電等研究項(xiàng)目也被列為國(guó)家重要科學(xué)研究項(xiàng)目，研究重點(diǎn)包括潮汐能特點(diǎn)研究、潮汐機(jī)組研制、海工建筑物技術(shù)問題研究和綜合利用。
1980年5月4日,1號(hào)機(jī)組正式投產(chǎn)發(fā)電，成為中國(guó)第一臺(tái)投入運(yùn)行的雙向燈泡貫流式潮汐發(fā)電機(jī)組。1984年4月,3號(hào)機(jī)組投產(chǎn)運(yùn)行。1985年9～12月,2、4、5號(hào)機(jī)組相繼并網(wǎng)發(fā)電，電站裝機(jī)容量達(dá)到3200千瓦。1987年4月，“江廈潮汐試驗(yàn)電站工程設(shè)計(jì)和研究”項(xiàng)目獲第二屆國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
不到十年時(shí)間，江廈潮汐試驗(yàn)電站一躍成為行業(yè)翹楚。1號(hào)機(jī)組的投產(chǎn)發(fā)電亦作為發(fā)生在20世紀(jì)的世紀(jì)性大事，被鐫刻在北京中華世紀(jì)壇的青銅甬道銘文中。電站建成以后，歐洲共同體、俄羅斯、韓國(guó)等潮汐能專家先后來到電站參觀考察。
王浩平在江廈潮汐試驗(yàn)電站現(xiàn)場(chǎng)介紹道，該電站共安裝6臺(tái)雙向燈泡貫流式潮汐發(fā)電機(jī)組，總裝機(jī)容量4100千瓦，規(guī)模居全國(guó)第一、世界第四。
在王浩平眼中，這座精致小巧的試驗(yàn)電站，蘊(yùn)含著巨大的能量。與其他發(fā)電形式不同，潮汐能源是一種可再生的潔凈能源，沒有污染。江廈潮汐試驗(yàn)電站的發(fā)電原理，便是利用潮汐形成的落差來推動(dòng)水輪機(jī)，再由水輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。建設(shè)潮汐電站，要先建一道攔海大壩，把海灣與海洋隔開形成水庫(kù)，廠房?jī)?nèi)安裝水輪發(fā)電機(jī)組，當(dāng)水從水庫(kù)流向海洋或從海洋流向水庫(kù)時(shí)，機(jī)組便能發(fā)電。
王浩平表示，潮汐發(fā)電是水力發(fā)電的一種形式，從發(fā)電原理來說兩者并無根本差別，但潮汐能源和常規(guī)水力能源相比還是有許多特殊之處，如潮汐電站以海水作為工作介質(zhì)，利用海水位和庫(kù)水位的落差發(fā)電，設(shè)備的防腐蝕和防海生物附著的問題是常規(guī)水電站沒有的。
效益
江廈潮汐試驗(yàn)電站自有其一套特別的發(fā)展邏輯。與傳統(tǒng)水電站相比，潮汐電站沒有水電站的枯水期問題，電量穩(wěn)定而且還可以做到精確預(yù)報(bào)；建設(shè)潮汐電站不需移民，不僅無淹沒損失，相反還可圍墾大片土地，除去發(fā)電，還兼有水產(chǎn)養(yǎng)殖和海洋化工、交通旅游等巨大的綜合利用效益。
數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，江廈潮汐試驗(yàn)電站建成后為當(dāng)?shù)貒鷫?600畝農(nóng)田，可耕地4700畝，圍墾土地種植水稻、棉花或者堅(jiān)果園種植柑桔、文旦的年收入超過1000萬(wàn)元。
在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面，江廈潮汐試驗(yàn)電站水庫(kù)范圍內(nèi)有海涂1800畝，庫(kù)容水面面積1200畝，水庫(kù)及海涂用來養(yǎng)殖對(duì)蝦、青蟹、花蚶等海產(chǎn)品，年產(chǎn)值在1500萬(wàn)元以上。
如今，江廈潮汐試驗(yàn)電站已經(jīng)建成運(yùn)行了近四十年，王浩平認(rèn)為，江廈潮汐試驗(yàn)電站的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)表明：興建潮汐電站也不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成大的影響，江廈港與建站前的臨近海灣相比，生態(tài)系統(tǒng)中若干資源反而更加豐富了。
該電站相關(guān)負(fù)責(zé)人還表示，隨著潮汐電站的技術(shù)成熟和國(guó)家可再生能源法的頒布，海洋潮汐能資源開發(fā)已具備大力發(fā)展的條件。
經(jīng)濟(jì)觀察網(wǎng)記者在現(xiàn)場(chǎng)了解到，根據(jù)1985年中國(guó)沿海潮汐能資源普查成果，全國(guó)沿海可開發(fā)的潮汐能年發(fā)電量為619億千瓦時(shí)，可裝機(jī)容量為21580兆瓦。其中浙閩兩省沿?？砷_發(fā)的潮汐能年總發(fā)電量為548億千瓦時(shí)，可裝機(jī)容量為19130兆瓦。尤其以浙江三門健跳港、福建福鼎八尺門潮汐項(xiàng)目開展前期工作最早，論證次數(shù)最多，最具開發(fā)潛力。
攻關(guān)
在漫長(zhǎng)的建設(shè)過程中，江廈潮汐試驗(yàn)電站面臨過多次技術(shù)難題。以1號(hào)機(jī)組為例，該機(jī)組是電站投運(yùn)的第一臺(tái)機(jī)組，不僅運(yùn)行時(shí)間最長(zhǎng)，而且機(jī)組容量最小，期間雖歷經(jīng)5次大修，但仍然存在著高水頭時(shí)出現(xiàn)超負(fù)荷現(xiàn)象，發(fā)電機(jī)絕緣等級(jí)不足，機(jī)組轉(zhuǎn)輪、密封、導(dǎo)環(huán)、導(dǎo)葉和管型座腐蝕嚴(yán)重等難以解決的問題，隨著運(yùn)行年限增加，這些問題越來越突出。
2012年，龍?jiān)措娏M織電站、清華大學(xué)以及華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，申報(bào)并承擔(dān)了“江廈潮汐試驗(yàn)電站1號(hào)機(jī)組增效擴(kuò)容改造”海洋可再生能源專項(xiàng)資金項(xiàng)目。電站傾注3年時(shí)間和精力完成了對(duì)原1號(hào)機(jī)組的拆除、流道改造、工程施工和設(shè)備安裝調(diào)試等工作，并研制出新型三葉片燈泡貫流潮汐發(fā)電機(jī)組。2015年8月，新研制的1號(hào)機(jī)組順利并網(wǎng)投運(yùn)移交生產(chǎn)。
新機(jī)組順利解決了三葉片機(jī)組面臨的低水頭穩(wěn)定運(yùn)行問題，實(shí)現(xiàn)了正反向發(fā)電、泵水、泄水六工況運(yùn)行功能，正向水力效率達(dá)到88.7%，反向水利效率達(dá)到83.2%，機(jī)組額定容量達(dá)到700千瓦，成為世界首例在役全功能三葉片燈泡貫流潮汐發(fā)電機(jī)組，填補(bǔ)了中國(guó)潮汐發(fā)電機(jī)組類型上的一項(xiàng)空白，鞏固了中國(guó)在燈泡貫流潮汐發(fā)電從技術(shù)研究、機(jī)組設(shè)計(jì)制造到電站建設(shè)運(yùn)行全方位的領(lǐng)先地位。
經(jīng)濟(jì)觀察網(wǎng)記者還獲悉，江廈潮汐試驗(yàn)電站同時(shí)還參與了“潮汐電站選址關(guān)鍵技術(shù)研究”、“潮汐電站仿真與運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)研究”、“兆瓦級(jí)新型潮汐發(fā)電模型機(jī)組研發(fā)與原型機(jī)組選型優(yōu)化設(shè)計(jì)”等多個(gè)國(guó)家“863”計(jì)劃軟課題，擬通過“產(chǎn)學(xué)研”結(jié)合的方式，聯(lián)合廣東工業(yè)大學(xué)、國(guó)家海洋二所、清華大學(xué)等多家高校、科研院所，在“潮汐電站仿真與運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)研究”課題中模擬潮汐電站發(fā)電調(diào)度運(yùn)行方式，編制出發(fā)電效益最優(yōu)的調(diào)度方案以指導(dǎo)生產(chǎn)運(yùn)行，為電站帶來更大經(jīng)濟(jì)效益。
在電站上述負(fù)責(zé)人看來，這些配套系列科技課題的實(shí)施，開啟了中國(guó)搭建潮汐電站專用技術(shù)規(guī)范體系的嘗試工作，亦為中國(guó)后續(xù)建設(shè)萬(wàn)千瓦級(jí)潮汐電站奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。（記 者 王雅潔）
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