前景广阔的潮汐能出圈老失败?一文带你探究竟

传统的潮汐能发电是使用潮差的方式,潮差是利用高潮和低潮之间的差异来发电,也就是重力势能,该差异一般可以达到12米,这种发电站一般坐落于海水与陆地交汇的地区,通过水坝来实现发电。

选址: 为什么选择交汇处呢?因为海湾或河口的形状都可以有效地放大高潮和低潮之间的差异,从而增加重力势能。

它的实际工作原理是,首先关闭大坝的闸门,直到水位差达到最高点。然后允许水流进来。这样,下面的涡轮机收集并将所有能量转化为电能。

许多潮汐发电站实际上也可以在水流相反的情况下工作,这意味着它们每天可以工作18-22个小时。

这种潮汐发电方式已经存在了十几年——La Rance是最古老的潮汐发电机,于1966年在法国北部建成。以今天的价格计算,它的成本约为10亿美元,比同类核电便宜,但比安装其他可再生能源的成本高。但它仍然很强大,可为一个约25万居民的城镇提供足量的电力。就电价而言,La Rance的电力实际上比太阳能和核能便宜。

韩国、俄罗斯、加拿大和中国还有另外四家潮汐发电厂。我们可以在任何地方安装一个潮差发电厂,但在潮差最小的地方安装就不赚钱了。

对于一个发电项目而言,这个潮差的黄金数字是5米,该数字是出于一些地理上的原因以及大陆架宽和海洋深度的考虑。

还有一些地方也是不适合做该项目的,比如说,顶部区域的加拿大芬迪湾、澳大利亚西北大陆架、西北欧大陆架和巴塔哥尼亚大陆架,因为这些地方可能没有太多的电网连接,或者人口可能很低。

除了地理因素,支持潮汐发电厂的基础设施并不普遍,人们不喜欢这些巨大的建筑,因为它们可能会对当地环境造成可怕的影响:扰乱洄游鱼类、土壤成分,甚至会从人们手中夺走栖息空间。

但也不全是这样,潮汐能的情况正在发生改变,2021年10月在威尔士委托的一个项目将这个想法从20世纪60年代带到了今天。在环境不被破坏的情况下,他们的设计不会阻挡整个海湾,而是只使用湖的一部分,因此可以保护当地的生态。预计它将产生比法国工厂更多的电力。该提案还包括水产养殖和体育运动的空间,因此该地区仍然是共享资源。

迄今为止,98%的潮汐能来自潮汐差项目,这些项目的总容量为520兆瓦,这仅仅是我们消耗量的一小部分。

我们目前对潮汐能的利用仍然只是一小部分,但就未来的能源发展趋势而言,这些清洁能源的开发和利用将是人类发展必修的课程。