文章來(lai)源(yuan):經(jing)濟(ji)觀察報 發布時間:2020-10-12
在浙江(jiang)省(sheng)溫嶺市西南的江(jiang)廈港(gang)上,位(wei)于浙江(jiang)省(sheng)離城16公里處(chu),悄然矗立(li)著中國第一座雙向潮(chao)汐能發(fa)電(dian)站(zhan)——國家能源集(ji)團龍源電(dian)力(li)溫嶺江(jiang)廈潮(chao)汐試驗(yan)電(dian)站(zhan)。
作為中(zhong)國(guo)潮汐(xi)能(neng)開發(fa)利用試驗基(ji)地的先驅,近四(si)十年來,這座發(fa)電站(zhan)見證(zheng)了國(guo)內可再生能(neng)源發(fa)展的多項探索(suo)。
8月23日,江廈(sha)潮汐試驗(yan)電(dian)站副站長王浩平對經濟(ji)觀察網記者表示,自(zi)1985年底竣工以來,該(gai)電(dian)站歷經多年大風(feng)大浪的考驗(yan),依(yi)舊運轉正常,年平均發電(dian)量(liang)為720萬千(qian)瓦(wa)(wa)時(shi),已累(lei)計完成發電(dian)量(liang)2億多千(qian)瓦(wa)(wa)時(shi)。
這隅“小而美”的(de)潮(chao)汐電(dian)站意(yi)義不止于此(ci)。除去發電(dian),還為(wei)地方農業圍(wei)墾(ken)、水產(chan)養殖(zhi)打下一(yi)片富于經濟效益的(de)江山。其水庫范(fan)圍(wei)內有海涂(tu)1800畝,海產(chan)品養殖(zhi)年產(chan)值在1500萬元以上。
隨著時(shi)間推移,這(zhe)座潮汐(xi)試驗電站用(yong)實踐證明,其具備不用(yong)移民,無一次能源消耗且(qie)無洪水消耗的(de)多(duo)項特點(dian)。
站在(zai)新(xin)的(de)(de)發(fa)展節點上,溫(wen)嶺江廈潮汐試(shi)驗電(dian)站下(xia)一步將(jiang)如何撬動新(xin)的(de)(de)經濟增(zeng)長(chang)點?面臨生(sheng)態環境(jing)的(de)(de)考(kao)驗,該電(dian)站又將(jiang)如何實現(xian)與海洋資源共生(sheng)共長(chang)?
在8月22日(ri)-8月23日(ri),“與共和國共成(cheng)長(chang)——新(xin)媒體走進新(xin)國企”之“能源風(feng)火輪”活動現場,經濟觀(guan)察網(wang)記者實(shi)地探訪江廈潮汐試(shi)驗(yan)電(dian)站(zhan),試(shi)圖解(jie)開上述謎底。
機遇
1972年(nian)(nian)3月,浙(zhe)江溫嶺迎來一個轉折點。在這一年(nian)(nian),國家計委正式批準建設江廈潮汐試驗電(dian)站。
事實上,江廈潮汐試驗(yan)電站并非全(quan)國首例。在此之前,不是沒有過(guo)嘗試。
潮(chao)汐,是(shi)由于月(yue)亮和太陽的(de)吸引力而產(chan)生(sheng)的(de)海水定時漲落(luo)的(de)現象(xiang)。通常我們將(jiang)白天海水的(de)漲落(luo)叫做“潮(chao)”,夜間的(de)漲落(luo)叫做“汐”。
在向(xiang)著月(yue)球的海(hai)洋(yang)(yang),月(yue)球的引(yin)力(li)大(da)于離(li)(li)心力(li),引(yin)力(li)起(qi)主(zhu)導作用(yong),此時出現(xian)高(gao)潮(chao)(chao);在背(bei)月(yue)的海(hai)洋(yang)(yang),離(li)(li)心力(li)大(da)于地(di)球的引(yin)力(li),離(li)(li)心力(li)起(qi)主(zhu)導作用(yong),也形(xing)(xing)成高(gao)潮(chao)(chao)。在高(gao)潮(chao)(chao)帶之(zhi)間的廣闊(kuo)領域,由(you)于海(hai)水(shui)流向(xiang)高(gao)潮(chao)(chao)區,水(shui)面下降,相對出現(xian)低潮(chao)(chao)。科學家們(men)形(xing)(xing)象地(di)把這(zhe)種現(xian)象稱之(zhi)為“海(hai)洋(yang)(yang)的呼(hu)吸”。在這(zhe)一呼(hu)一吸之(zhi)間,暗(an)藏令人驚(jing)訝的能(neng)量。70年代,為了深入開展有關潮(chao)(chao)汐發電多項課(ke)題(ti)的研究,為今后更大(da)規模開發潮(chao)(chao)汐能(neng)源(yuan)提供經驗,江廈潮(chao)(chao)汐試(shi)驗電站(zhan)應運而(er)生。
這(zhe)座試驗電站(zhan)從誕生之初便聚焦了業內無數目(mu)光,與之相關的潮(chao)汐(xi)發電等(deng)研(yan)究(jiu)(jiu)項(xiang)目(mu)也(ye)被(bei)列為國家重要(yao)科(ke)學研(yan)究(jiu)(jiu)項(xiang)目(mu),研(yan)究(jiu)(jiu)重點包(bao)括潮(chao)汐(xi)能(neng)特(te)點研(yan)究(jiu)(jiu)、潮(chao)汐(xi)機(ji)組研(yan)制、海工建筑(zhu)物技(ji)術問題研(yan)究(jiu)(jiu)和綜合利用。
1980年5月(yue)(yue)4日,1號機組(zu)(zu)正式(shi)投產發電(dian),成為中(zhong)國(guo)第一臺投入運(yun)(yun)行的雙向燈泡貫流式(shi)潮汐(xi)發電(dian)機組(zu)(zu)。1984年4月(yue)(yue),3號機組(zu)(zu)投產運(yun)(yun)行。1985年9~12月(yue)(yue),2、4、5號機組(zu)(zu)相繼并網發電(dian),電(dian)站裝機容量達到3200千瓦(wa)。1987年4月(yue)(yue),“江廈潮汐(xi)試驗電(dian)站工程設計和(he)研(yan)究”項(xiang)目獲第二屆國(guo)家科技進步(bu)二等獎。
不(bu)到(dao)十年(nian)時間,江廈(sha)潮(chao)汐(xi)試驗(yan)電站一躍成為(wei)行業翹楚。1號機組的投產發電亦作為(wei)發生在(zai)(zai)20世(shi)紀(ji)的世(shi)紀(ji)性大事,被鐫刻在(zai)(zai)北京中華(hua)世(shi)紀(ji)壇的青銅甬道銘文(wen)中。電站建成以(yi)后,歐洲共同(tong)體、俄羅斯(si)、韓國等潮(chao)汐(xi)能(neng)專家先(xian)后來(lai)到(dao)電站參觀考察。
王浩平在江廈潮汐試(shi)驗(yan)電(dian)站(zhan)現場介紹道,該(gai)電(dian)站(zhan)共安(an)裝6臺雙向燈泡貫流式潮汐發電(dian)機組(zu),總裝機容量(liang)4100千(qian)瓦,規模(mo)居全國第一(yi)、世界第四。
在王浩(hao)平眼中,這座精致小巧(qiao)的(de)(de)試(shi)(shi)驗(yan)電站,蘊含著(zhu)巨(ju)大的(de)(de)能(neng)(neng)量。與其(qi)他發(fa)(fa)(fa)電形式不同(tong),潮汐能(neng)(neng)源是(shi)一種可再(zai)生的(de)(de)潔凈能(neng)(neng)源,沒有污(wu)染。江廈潮汐試(shi)(shi)驗(yan)電站的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)電原理,便是(shi)利用潮汐形成的(de)(de)落差來推動水(shui)輪機(ji),再(zai)由(you)水(shui)輪機(ji)帶動發(fa)(fa)(fa)電機(ji)發(fa)(fa)(fa)電。建(jian)設潮汐電站,要先建(jian)一道攔海(hai)(hai)大壩,把海(hai)(hai)灣(wan)與海(hai)(hai)洋(yang)隔開(kai)形成水(shui)庫,廠房內安裝(zhuang)水(shui)輪發(fa)(fa)(fa)電機(ji)組(zu),當水(shui)從水(shui)庫流向海(hai)(hai)洋(yang)或從海(hai)(hai)洋(yang)流向水(shui)庫時,機(ji)組(zu)便能(neng)(neng)發(fa)(fa)(fa)電。
王浩(hao)平(ping)表示,潮汐(xi)發(fa)電(dian)是水力(li)發(fa)電(dian)的一種形式(shi),從(cong)發(fa)電(dian)原(yuan)理來說兩者并無根(gen)本差(cha)(cha)別,但潮汐(xi)能源(yuan)和(he)常規水力(li)能源(yuan)相比(bi)還是有許(xu)多特(te)殊之處,如潮汐(xi)電(dian)站以海(hai)水作為工作介(jie)質(zhi),利用海(hai)水位和(he)庫水位的落(luo)差(cha)(cha)發(fa)電(dian),設備的防腐蝕和(he)防海(hai)生物(wu)附著的問題是常規水電(dian)站沒有的。
效益
江廈(sha)潮(chao)汐(xi)試(shi)驗電站(zhan)自有其一(yi)套特(te)別的發展邏輯。與傳統(tong)水(shui)(shui)電站(zhan)相比,潮(chao)汐(xi)電站(zhan)沒有水(shui)(shui)電站(zhan)的枯水(shui)(shui)期問題,電量穩(wen)定而(er)且還可以做到精(jing)確預(yu)報;建設潮(chao)汐(xi)電站(zhan)不(bu)需移民,不(bu)僅無淹沒損失,相反還可圍(wei)墾(ken)大片(pian)土地(di),除去(qu)發電,還兼(jian)有水(shui)(shui)產養殖(zhi)和(he)海(hai)洋(yang)化(hua)工、交通旅(lv)游等巨大的綜合利用效(xiao)益。
數據統計顯示,江廈潮(chao)汐試(shi)驗(yan)電站建成后為當地圍(wei)墾5600畝農田,可(ke)耕地4700畝,圍(wei)墾土地種(zhong)植(zhi)水稻、棉花或者堅果園種(zhong)植(zhi)柑桔、文旦(dan)的年收入超過(guo)1000萬元。
在(zai)水(shui)產養殖方(fang)面,江廈潮汐(xi)試(shi)驗(yan)電(dian)站水(shui)庫(ku)范圍內(nei)有海(hai)(hai)涂1800畝(mu),庫(ku)容(rong)水(shui)面面積1200畝(mu),水(shui)庫(ku)及海(hai)(hai)涂用來養殖對蝦、青蟹、花(hua)蚶(han)等海(hai)(hai)產品,年產值在(zai)1500萬(wan)元以上。
如今,江(jiang)廈潮(chao)汐試驗(yan)電站(zhan)已經建(jian)成運行了近(jin)四十年,王浩平認為,江(jiang)廈潮(chao)汐試驗(yan)電站(zhan)的建(jian)設經驗(yan)表明:興(xing)建(jian)潮(chao)汐電站(zhan)也不會對(dui)生態(tai)環境(jing)造成大的影響,江(jiang)廈港與建(jian)站(zhan)前的臨(lin)近(jin)海灣相比,生態(tai)系統(tong)中若干資(zi)源反而(er)更加豐(feng)富了。
該電站相關負責人(ren)還表示,隨(sui)著潮汐電站的技(ji)術成熟和(he)國家可(ke)再生能(neng)源法的頒布,海洋潮汐能(neng)資(zi)源開發已(yi)具備(bei)大力發展的條(tiao)件。
經濟觀察網記者在現場了解到,根(gen)據1985年(nian)(nian)中國(guo)沿海潮(chao)(chao)汐能資源(yuan)普查(cha)成果(guo),全(quan)國(guo)沿海可開發(fa)(fa)的潮(chao)(chao)汐能年(nian)(nian)發(fa)(fa)電量(liang)(liang)為(wei)619億千瓦(wa)時(shi)(shi),可裝機容量(liang)(liang)為(wei)21580兆(zhao)瓦(wa)。其中浙閩兩省沿海可開發(fa)(fa)的潮(chao)(chao)汐能年(nian)(nian)總發(fa)(fa)電量(liang)(liang)為(wei)548億千瓦(wa)時(shi)(shi),可裝機容量(liang)(liang)為(wei)19130兆(zhao)瓦(wa)。尤其以浙江三門健跳(tiao)港、福建福鼎八(ba)尺門潮(chao)(chao)汐項目開展前(qian)期工作最(zui)早,論證次數(shu)最(zui)多,最(zui)具開發(fa)(fa)潛力。
攻關
在漫長的(de)建設過程中,江(jiang)廈潮汐試驗(yan)電(dian)站面臨過多次技術(shu)難題。以1號機(ji)(ji)組(zu)為例(li),該(gai)機(ji)(ji)組(zu)是電(dian)站投運的(de)第一臺機(ji)(ji)組(zu),不僅運行(xing)(xing)時(shi)(shi)間(jian)最長,而(er)且(qie)機(ji)(ji)組(zu)容(rong)量(liang)最小(xiao),期間(jian)雖(sui)歷經5次大修,但仍然存在著高水頭時(shi)(shi)出現超負荷(he)現象,發電(dian)機(ji)(ji)絕緣等級不足,機(ji)(ji)組(zu)轉(zhuan)輪、密(mi)封(feng)、導(dao)環、導(dao)葉和管(guan)型座腐蝕嚴重等難以解決的(de)問(wen)題,隨著運行(xing)(xing)年(nian)限增(zeng)加,這(zhe)些問(wen)題越來越突出。
2012年,龍(long)源(yuan)電(dian)力組(zu)織電(dian)站、清華大(da)學(xue)以及華東勘測(ce)設(she)(she)計(ji)研究院(yuan),申報并承擔了“江(jiang)廈潮汐試驗(yan)電(dian)站1號機(ji)組(zu)增效擴(kuo)容改造”海洋可再(zai)生能(neng)源(yuan)專項資金項目。電(dian)站傾注3年時間和精力完成了對(dui)原(yuan)1號機(ji)組(zu)的拆除、流道改造、工(gong)程施(shi)工(gong)和設(she)(she)備安裝(zhuang)調試等工(gong)作,并研制出(chu)新型三葉片(pian)燈泡貫(guan)流潮汐發(fa)電(dian)機(ji)組(zu)。2015年8月,新研制的1號機(ji)組(zu)順(shun)利并網投運移(yi)交生產(chan)。
新機(ji)組(zu)順利解決了三葉(xie)片機(ji)組(zu)面臨的低水(shui)頭(tou)穩(wen)定運行問題,實現了正反(fan)向發(fa)電(dian)、泵(beng)水(shui)、泄(xie)水(shui)六(liu)工(gong)況運行功(gong)(gong)能,正向水(shui)力效率達到(dao)88.7%,反(fan)向水(shui)利效率達到(dao)83.2%,機(ji)組(zu)額定容量達到(dao)700千瓦(wa),成為世(shi)界首例在役全功(gong)(gong)能三葉(xie)片燈(deng)泡貫流潮(chao)(chao)汐發(fa)電(dian)機(ji)組(zu),填補了中國潮(chao)(chao)汐發(fa)電(dian)機(ji)組(zu)類型上的一項空白,鞏固了中國在燈(deng)泡貫流潮(chao)(chao)汐發(fa)電(dian)從技術研究(jiu)、機(ji)組(zu)設計制造到(dao)電(dian)站建(jian)設運行全方位(wei)的領先(xian)地位(wei)。
經(jing)濟觀(guan)察網記(ji)者(zhe)還獲悉,江廈潮汐(xi)試(shi)驗電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)同時還參與了(le)“潮汐(xi)電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)選(xuan)址關鍵技術研究”、“潮汐(xi)電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)仿真與運(yun)行(xing)(xing)(xing)優化(hua)技術研究”、“兆瓦(wa)級(ji)新型(xing)潮汐(xi)發(fa)電(dian)(dian)模(mo)型(xing)機(ji)組研發(fa)與原(yuan)型(xing)機(ji)組選(xuan)型(xing)優化(hua)設計(ji)”等多(duo)個國(guo)家“863”計(ji)劃軟課(ke)題(ti),擬(ni)(ni)通(tong)過“產學研”結合的方(fang)式,聯合廣東工業大學、國(guo)家海(hai)洋(yang)二所、清華大學等多(duo)家高校、科研院(yuan)所,在“潮汐(xi)電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)仿真與運(yun)行(xing)(xing)(xing)優化(hua)技術研究”課(ke)題(ti)中(zhong)模(mo)擬(ni)(ni)潮汐(xi)電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)發(fa)電(dian)(dian)調(diao)(diao)度運(yun)行(xing)(xing)(xing)方(fang)式,編(bian)制出(chu)發(fa)電(dian)(dian)效益最優的調(diao)(diao)度方(fang)案以指導(dao)生產運(yun)行(xing)(xing)(xing),為電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)帶來更大經(jing)濟效益。
在電(dian)站上(shang)述負責人看來(lai),這些配套(tao)系列科技課題的實施(shi),開啟了中國搭(da)建(jian)潮汐電(dian)站專用技術規(gui)范體系的嘗(chang)試工作,亦為(wei)中國后續建(jian)設萬千瓦級潮汐電(dian)站奠定(ding)了技術基礎。(記 者 王雅潔)
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