能源永续系列——清洁的水能

2012-11-12 11:44

　　不知朋友们估算过没有？三沙市到底需要多少以“趸船为基”的海上城区？100个怎么样？听起来数量不少，但实际上并不多。试想，南海中国海域纵身250万平方公里，100个蓝球场或足球场大的海上城区星散布局，平均每2.5万平方公里才能摊上一个。海南岛自身面积才3.4万平方公里。100个三沙海上城区太多了吗？不，一点也不多。当然，这些城区可大可小，大到可以作简易机场，小的可以作海洋运输补给基地，灯塔照明当然不可缺少，还能日日夜夜宣示主权。

　　波浪能密度很高，可惜的是，在大洋中深处难以提取，目前的技术水平达不到，只能在近海提取。海南环岛都可以使用波浪能的灯塔照明，大洋深处却很麻烦，需要等待技术上的新突破。

　　据有关专家介绍，我国波浪最丰富的区域，首推台湾省，然后才是福建、浙江、广东、山东沿海，而广西沿海就要差得多。因为在风不够大，浪不够高的地方，人是舒服了，电却发不起来。海南本岛沿海，地处广东沿海和广西沿海之间，波浪能开发的条件，总体上也处是两者之间。面对波涛汹涌的南海，我们只能耐心等待。

　　好在海洋能还有另外一种形式，那就是潮汐能。

　　潮夕能

　　潮夕能与波浪能同属海洋能，来源却完全不同：波浪能由海洋吸收了风能而形成，所以传递速度取决于风速，以及风与水相互作用的距离；而潮夕能则来自天体与地球引力，由地球－月亮－太阳系统的吸引和热能相互作用而形成，所以取决于三者运行带来的潮夕变化，如太阳、地球和月亮三者排成一条直线时，便形成春潮，而如地球与月亮、地球与太阳排成直角时，产生的潮夕就很低，便形成小潮。前者因为三个星球引力相互叠加，后者因为三个星球引力相互抵消。

　　还有，各地平均潮距不同，如某些地区的海岸线会导致共振作用而增强潮距，而其它地区海岸线却会降低潮距。影响潮距还有一个因素——科氏力，源自液体流动的角动量守恒。洋流的移动与地球转轴的角度不同，海水涨落的高低也不同。

　　波浪能的规律注重空间，而潮夕能的规律注重时间，要求太阳－地球－月亮排列适当。仅此而论，潮夕能似乎更具普遍性。但潮夕能同样有两个苛刻的物理条件要求：一是潮夕幅度必须大，至少要有几米的高度；二是海岸地形必须能够蓄积大量的海水，适合土建工程。

　　潮夕发电原理类似水力发电，区别仅仅在于，江河流向单一，潮夕流向多变。单向潮夕也有，只是极少，所以电站必须适应潮夕流向的改变，我国只有浙江温岭沙山潮夕电站就是单向单库电站，其余绝大多数需要建立单向双库，或者双向双库。

　　潮夕发电不消耗燃料，无污染，不受洪水或枯水影响，成本低廉，用之不竭，是海洋能中最容易开发的能源。因而是在新中国建立之初，就开始利用潮夕能，成为世界上最早发展潮夕能的国家之一。福建省1956年建立浚边潮夕能水轮泵站，此后东部沿海遍地开花。1958年召开“全国第一次潮夕发电会议”时，就已建成44座，还有88座在建。装机容量大到144千瓦，小到5千瓦，主要都用于照明和带动小型农用设施。