20世紀80年代以來,浙江和福建等地開展了對潮汐能資源情況的詳細勘察,并依據勘察結果做出了初步開發規劃。與此同時,還對若干個大中型潮汐電站建設進行了選址、勘測、設計或可行性研究等大量前期工作。經過數十年的實踐,我國開發利用潮汐能的技術、設備和實踐已經有較好的基礎和豐富的經驗積累,歸納起來主要有以下幾點:
一、因地制宜采取不同工程措施,形成各具特色的多種潮汐能開發方式,延長潮汐電站發電時間增加發電量,緩解潮汐發電的不均勻性與用電負荷在時間分配上難以完全吻合的矛盾,改善潮汐電站的上網條件。例如江廈潮汐試驗電站,因受港灣地形限制,沒有條件修建雙庫,便對水輪發電機組進行改造,研制成功雙向發電水輪發電機組,也實現了漲、落潮雙向發電,并經過20多年的實際運行,證明此種開發方式,樞紐布置簡單,運行管理方便。
二、成功地在海水中和軟基上建成大壩、廠房及泄水閘等海工建筑物,并長期經受臺風的沖擊和海水的侵蝕,頻繁交替承受正、反方向水壓力,經過數十年至今仍能正常運行。實踐證明國內已建潮汐電站的海工建筑物技術上是成功的,采用這些海工建筑物結構型式來開發利用潮汐能技術上是可行的。
三、江廈潮汐試驗電站成功研制了具有正反向發電、正反向泄水、正反向抽水功能的貫流燈泡式水輪發電機組,采用了多項新技術,如機組六工況自動控制系統、水輪機導葉雙調節、正反向推力軸承及正反向滑動軸承、發電機無刷勵磁技術、陰極保護及電解海水防污新技術等等,為進一步研制新型更大容量的潮汐發電機組積累了經驗。
四、泥沙淤積是關系潮汐電站建設成敗的又一要害問題。初期建設的小型潮汐電站,如高塘、汛橋等電站,由于缺乏經驗,選址不當,運行數年即因淤積嚴重而停運。但在后來潮汐電站建設中吸取了以往的教訓,特別注意調查研究泥沙淤積問題,選擇站址時認真收集泥沙資料,分析泥沙淤積的可能性及嚴重程度,采取防淤清淤措施,使后來建設的潮汐電站運行多年,泥沙淤積并不嚴重。
五、經過多年潮汐電站的運行管理,積累了對海工建筑物的維修和保養、潮汐發電機組及其附屬設備的運行和檢修、潮汐資料的積累及潮水位的預報、防汛抗臺等豐富經驗。鍛煉和培養了潮汐電站的運營人才,初步形成了潮汐電站的建設和運行的職工隊伍。為今后開發潮汐能資源創造了良好的條件。
目前而言,潮汐發電的關鍵技術主要包括低水頭、大流量、變工況水輪機組設計制造;電站的運行控制;電站與海洋環境的相互作用,包括電站對環境的影響和海洋環境對電站的影響,特別是泥沙沖淤問題;電站的系統優化,協調發電量、間斷發電以及設備造價和可靠性等之間的關系;電站設備在海水中的防腐及預制沉箱的制造、拖運和沉放等。
對于潮汐能技術來說,主要需發展對環境友好、低運行成本和低維護成本的潮汐能并網發電系統。潮汐能技術的發展方向和發展趨勢為:
開展新型潮汐能開發方式研究。近海潮汐發電在距離海岸線數千米的淺灘用毛石等堆砌防波堤形成蓄水庫,漲潮蓄水發電,落潮發電泄水。這種開發模式無須占用寶貴的天然港口、海灣、多功能岸線、不妨礙航行,也不會影響生態環境。也可以考慮和岸線治理、海島綜合開發、促淤圍墾加速土地資源儲備、海上風電等聯合開發。
開展低成本電站建設研究,降低發電成本。合理選擇潮汐機組參數,使得綜合性價比最優;開展替代材料研究,挖掘降低造價的潛力;開展新型施工方法研究,以減少土建投資。
完善提高小型潮汐電站開發技術,推進發電機組的設計定型,形成系列產品,降低造價,以利于小型潮汐電站大規模推廣。
繼續對幾座10MW級的潮汐電站進行勘測設計、方案論證及施工前的準備工作,爭取“十二五”末在浙江和福建各建一座10MW級的潮汐電站。
加強大型潮汐發電機組的研制工作,以推動大型潮汐發電裝置技術的發展。