2、技術(shù)水平評(píng)價(jià)
江廈潮汐試驗(yàn)電站是以國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)成果轉(zhuǎn)化建成的我國(guó)最大、最先進(jìn)的潮汐電站,其裝機(jī)容量位居國(guó)內(nèi)第一、世界第三。為此,我們主要以該站為例,評(píng)價(jià)我國(guó)潮汐能利用所取得的主要成就 [8]。
首先,為江廈潮汐電站研制的兩種結(jié)構(gòu)形式的四工況燈泡型貫流式潮汐水輪發(fā)電機(jī)組,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,其主要性能指標(biāo)接近法國(guó)朗斯潮汐電站的水平。其中研制的調(diào)速器與行星齒輪增速和直聯(lián)兩種結(jié)構(gòu)的機(jī)組配套,能滿足潮汐機(jī)組復(fù)雜的調(diào)節(jié)過(guò)程,其靜動(dòng)態(tài)特性的主要指標(biāo)均已達(dá)到部頒標(biāo)準(zhǔn)。此外,兩種結(jié)構(gòu)形式的機(jī)組都能穩(wěn)定運(yùn)行,并各有特點(diǎn)。如能適應(yīng)潮差變化而進(jìn)行大幅度調(diào)節(jié)的導(dǎo)葉和漿葉雙調(diào)結(jié)構(gòu);能適應(yīng)多工況運(yùn)行的燈泡型發(fā)電機(jī);能承受正反向推力,并能有效阻止海水侵入機(jī)組的止水密封,以及無(wú)刷勵(lì)磁和新型接力器回復(fù)機(jī)構(gòu)等。
其二,在軟基礎(chǔ)上建筑水庫(kù)堤壩的設(shè)計(jì)施工獲得成功,建筑物穩(wěn)定可靠。江廈潮汐電站堤壩建于承載能力小于0.1kg/cm2的海相淤泥粘土層上,壩兩側(cè)水位每天經(jīng)歷四次大起大落的泄降,經(jīng)長(zhǎng)期考驗(yàn),建筑物穩(wěn)定可靠,無(wú)不均沉陷、斷裂和傾斜等現(xiàn)象發(fā)生。
其三,選址合理、壩址正確,庫(kù)內(nèi)外泥沙淤積不明顯。因?yàn)榻瓘B潮汐電站處于樂(lè)清灣的頂部,海水含沙量少(1973年實(shí)測(cè)年平均0.064kg/m3),泥沙顆粒細(xì)(粒徑<0.02mm),再加上電站雙向運(yùn)行水流湍急,不利于泥沙淤積。據(jù)1982年與1972年對(duì)江廈潮汐電站庫(kù)區(qū)實(shí)測(cè)地形比較,發(fā)現(xiàn)庫(kù)區(qū)雖有沖、淤,但均不嚴(yán)重,庫(kù)內(nèi)尾部?jī)蓚?cè)+1.2m高程以下有10-30cm淤積,深庫(kù)部位沖刷1m多。
其四,機(jī)組構(gòu)件和流道防海水腐蝕和防海生物污損技術(shù)措施成效明顯。為了提高潮汐電站機(jī)組構(gòu)件和流道防海水腐蝕、防海生物污損的性能,采取的主要技術(shù)措施有:(1)采用厚漿型環(huán)氧瀝青漆和電解海水外加電流陰極保護(hù)技術(shù)防腐蝕,如江廈潮汐電站就采用了高接觸型氧化亞銅涂料防污;(2)采用AC-15鋁粉漆防銹和836#瀝青防污,如海山站;(3)采用不銹鋼制水輪機(jī)葉輪,如江廈、岳浦、海山站;(4)采用噴燈燒死附著生物后涂水柏油,如岳浦站。
然后,最關(guān)鍵的是取得了潮汐電站運(yùn)行管理的第一手資料。對(duì)潮汐電站運(yùn)行調(diào)度和潮汐電能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn),主要有:(1)電站采用了公用的按水位變化控制正、反向工況切換和水輪機(jī)協(xié)聯(lián)工況的裝置,經(jīng)運(yùn)行考驗(yàn)效果良好,并為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)微機(jī)控制和自動(dòng)化操作創(chuàng)造了條件;(2)采用SB6-35型斷路器和二段母線裝置,滿足了電站發(fā)電機(jī)組每天開、停機(jī)各四次的頻繁操作和正反向順序切換的要求;(3)對(duì)周期性電能接入電網(wǎng)后的調(diào)試、使用和水庫(kù)水量的合理調(diào)度積累了大量可靠的數(shù)據(jù)。
浙江省潮汐能開發(fā)技術(shù)經(jīng)過(guò)40多年的實(shí)踐,特別是經(jīng)過(guò)江廈電站的研建和80、90年代的規(guī)劃論證和研究,在潮汐電站規(guī)劃選點(diǎn)、設(shè)計(jì)論證、設(shè)備制造安裝、土建施工和電站運(yùn)行管理等方面都取得了較大的技術(shù)進(jìn)步和積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),技術(shù)水平在國(guó)際上已居較先進(jìn)的地位。浙江省的潮汐能開發(fā)因建成的小型電站多和庫(kù)區(qū)綜合利用搞得好而受到國(guó)外同行的關(guān)注。俄國(guó)潮汐發(fā)電專家曾著文稱“江廈潮汐電站不僅對(duì)于中國(guó),而且對(duì)其它國(guó)家今后潮汐電站的建設(shè)都具有杰出的意義,應(yīng)給予高度評(píng)價(jià)”[9]。此外, 1992年韓國(guó)有關(guān)部門亦曾邀請(qǐng)中國(guó)潮汐能發(fā)電專家對(duì)其擬選的40萬(wàn)kW加露林潮汐電站做咨詢?cè)u(píng)估等。
3、經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)
由于浙江省幾座潮汐電站均在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)期建成,尤其是在“大躍進(jìn)”和“文革”時(shí)期,所以建設(shè)程序多數(shù)不正規(guī),資金來(lái)源多性質(zhì)多渠道,建設(shè)過(guò)程也多周折、反復(fù),再加缺乏系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資料,故很難用科學(xué)規(guī)范的方法進(jìn)行定量的經(jīng)濟(jì)、財(cái)務(wù)分析,在此只能列舉有關(guān)數(shù)據(jù),以反映潮汐電站的經(jīng)濟(jì)效益和財(cái)務(wù)狀況。
?。?)電站投資
影響潮汐電站投資的因素很多,如資源條件(潮差、壩長(zhǎng)及其與水庫(kù)面積之比等)優(yōu)劣,規(guī)劃設(shè)計(jì)是否正確,施工管理是否嚴(yán)格,設(shè)備價(jià)格是否合理及確定價(jià)格的時(shí)間等,故很難用籠統(tǒng)的計(jì)算平均給出。浙江省4座潮汐電站除沙山站外,均在70年代完成土建,除江廈潮汐電站為國(guó)家投資,海山潮汐電站為地方投資為主外,其他站均為民辦公助,再加各站所處條件不同,故各站單位千瓦投資相差較大,約在1000-5000元之間。
江廈潮汐電站。該站是建設(shè)程序較正規(guī)的一個(gè),資料相對(duì)也較完整,但因人們對(duì)不合理開支和綜合利用的投資分?jǐn)?、效益分享等?wèn)題的處理原則和計(jì)算方法不同(有8種) [10],對(duì)其單位千瓦投資的計(jì)算,結(jié)果差距較大(大約在700 -4000元之間)。
據(jù)該電站主管單位浙江省電力局的報(bào)告稱:“電站總投資為1130萬(wàn)元,若不是十年動(dòng)亂的影響,按正常的基建程序建設(shè)這個(gè)電站,其投資可減少到948萬(wàn)元,單位千瓦投資為2900元,稍高于低水頭河川電站的投資。”[8]1986年1月在國(guó)家科委和水電部召開的評(píng)審會(huì)上,專家們對(duì)他們的分析方法和得出的結(jié)論表示認(rèn)可。
海山潮汐電站。該站為了在海島上延長(zhǎng)獨(dú)立供電時(shí)間,建設(shè)了上、下水庫(kù)和蓄能水庫(kù),并多次擴(kuò)建,效果是好的,但投資較大。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),建站投資為32.05萬(wàn)元(含蓄能電站投資8.6萬(wàn)元);1983年利用水槍沖淤投資13.7萬(wàn)元;1986年擴(kuò)建上、下水庫(kù),增裝第二臺(tái)75kW機(jī)組,投資36.0萬(wàn)元,1996年改、擴(kuò)建(即由原來(lái)的2臺(tái)75kW機(jī)組改擴(kuò)為2臺(tái)125kW機(jī)組),投資近60萬(wàn)元。故海山潮汐電站的總投資約為120萬(wàn)元,其單位千瓦投資達(dá)到了4800元。顯然,這與該站多次改、擴(kuò)建和多次投資有關(guān),從而提高了單位千瓦的投資成本。
(2)電站收益
江廈潮汐電站。1986-1999年14年共發(fā)電8198.98萬(wàn)kWh,上網(wǎng)電量共7457.84萬(wàn)kWh,電費(fèi)總收入為1790.91萬(wàn)元。其中1999年發(fā)電量為598.93萬(wàn)kWh,上網(wǎng)電量收入為240.58萬(wàn)元。
庫(kù)區(qū)內(nèi)圍墾土地5600畝,其中可耕地4700畝。電站庫(kù)區(qū)綜合利用情況良好,效益顯著(據(jù)溫嶺市江廈鄉(xiāng)政府提供的資料)。如庫(kù)區(qū)圍墾土地種植(主要種植水稻、棉花等農(nóng)作物和柑桔、文旦等水果),1999年產(chǎn)值約409.6萬(wàn)元,凈收入約110.6萬(wàn)元;利用庫(kù)區(qū)近岸水域圍塘立體水產(chǎn)養(yǎng)殖(主要品種有對(duì)蝦、青蟹、蟶、花蚶、泥螺等),1999年產(chǎn)值約1985.4萬(wàn)元,凈收入約400萬(wàn)元;利用庫(kù)區(qū)灘涂和水面開展貝類甲殼類養(yǎng)殖和網(wǎng)箱養(yǎng)魚(主要品種有蝦、蟹、蚶、蟶和鱸魚、大黃魚、歐洲鰻等),1999年產(chǎn)值約1285萬(wàn)元,凈收入約265萬(wàn)元。故就1999年以上三項(xiàng)總產(chǎn)值達(dá)3680萬(wàn)元,凈收入為775.6萬(wàn)元。
可見,若把庫(kù)區(qū)綜合利用效益計(jì)算在電站收益內(nèi),電站則可盈利334.18萬(wàn)元。然而,目前江廈潮汐電站庫(kù)區(qū)綜合利用收益卻完全與電站無(wú)關(guān)。這也是江廈潮汐試驗(yàn)電站長(zhǎng)期處于虧損運(yùn)行狀態(tài)的主要原因。
海山潮汐電站。1986-1990年5年共發(fā)電84.34萬(wàn)kWh,電費(fèi)總收入8.87萬(wàn)元。電站擴(kuò)容為2×125kW后,1997-1999年3年共發(fā)電106萬(wàn)kWh,電費(fèi)總收入為51萬(wàn)元。
電站在庫(kù)區(qū)內(nèi)開展以養(yǎng)對(duì)蝦為主的水產(chǎn)養(yǎng)殖,獲得很好的經(jīng)濟(jì)收益。1986-1990年5年總產(chǎn)值達(dá)91.87萬(wàn)元,凈收入達(dá)30.71萬(wàn)元。1998-1999年2年總產(chǎn)值達(dá)132.2萬(wàn)元,凈收入達(dá)70.6萬(wàn)元。
該站固定資產(chǎn)總值達(dá)81.5萬(wàn)元(1991年),大修折舊費(fèi)只從發(fā)電收入中提取,單位電能成本為0.27元,發(fā)電、養(yǎng)殖分?jǐn)偤髥挝浑娔艹杀緸?.171-0.193元。受養(yǎng)殖影響,每年少發(fā)電量約3-4萬(wàn)kWh,占總發(fā)電量的10-13%,發(fā)電收入減少0.6-0.7萬(wàn)元,而水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)值為發(fā)電產(chǎn)值的10倍以上,使電站達(dá)到自給有余。
4、社會(huì)效益評(píng)價(jià)
(1)創(chuàng)工業(yè)產(chǎn)值
浙江省僅江廈和海山兩電站,1986-1999年共發(fā)電約8500萬(wàn)kWh,按當(dāng)?shù)貑挝浑娔芄I(yè)產(chǎn)值每千瓦小時(shí)10元計(jì),則潮汐電站已創(chuàng)工業(yè)產(chǎn)值8.5億元。
?。?)節(jié)約發(fā)電用煤
按每千瓦時(shí)電能煤耗350g標(biāo)煤計(jì),全省潮汐電能14年為國(guó)家節(jié)約發(fā)電消耗標(biāo)煤3.06萬(wàn)噸,平均每年為國(guó)家節(jié)約發(fā)電消耗標(biāo)煤2185噸以上,共節(jié)約燃料費(fèi)約1200萬(wàn)元以上,平均每年近90萬(wàn)元。
?。?)培養(yǎng)了一批潮汐能開發(fā)人才
浙江省通過(guò)40多年的潮汐能開發(fā),特別是江廈潮汐電站的研建、運(yùn)行管理和80-90年代的潮汐能開發(fā)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究,為本省培養(yǎng)和鍛煉了一批潮汐能開發(fā)利用方面從事規(guī)劃選點(diǎn)、勘測(cè)設(shè)計(jì)和研究、設(shè)備制造和施工及運(yùn)行管理的專業(yè)人才,也為全省今后潮汐能開發(fā)做好了技術(shù)和人才儲(chǔ)備。
(4)擴(kuò)大了影響,提高了知名度
江廈潮汐電站目前仍是我國(guó)最大、最先進(jìn)的潮汐電站,曾獲得1987年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),故時(shí)常被媒體關(guān)注,國(guó)內(nèi)海洋能專家經(jīng)常將有關(guān)該站的研究成果在國(guó)際上傳播,已廣為世人所知,不僅國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人和有關(guān)部委領(lǐng)導(dǎo)及國(guó)內(nèi)專家前往視察參觀,還有國(guó)外專家慕名而至,并對(duì)中國(guó)在潮汐能開發(fā)利用方面所取得的成就大加贊揚(yáng)。
海山電站還因其創(chuàng)造了獨(dú)特的雙庫(kù)全潮蓄能發(fā)電形式,而獲得聯(lián)合國(guó)技術(shù)信息促進(jìn)系統(tǒng)中國(guó)國(guó)家分部頒發(fā)的“發(fā)明創(chuàng)新科技之星獎(jiǎng)”。
(5)其他效益
江廈站水庫(kù)大壩便利了海灣兩岸的交通。海山站泄水渠已成為本島的小型交通運(yùn)輸船碼頭等。
5、生態(tài)環(huán)境效益評(píng)價(jià)
?。?)減少向大氣排放有害廢棄物
按江廈和海山兩電站1997年以后的發(fā)電量(每年平均約620萬(wàn)kWh)計(jì)算,相當(dāng)每年少燃燒發(fā)電標(biāo)煤2480t,從而每年可減少向大氣排放CO2 7200t,SOx 50t,NOx 31t,粉塵 310t。
?。?)優(yōu)化電站周圍的生態(tài)環(huán)境
正如俄羅斯潮汐發(fā)電專家所說(shuō):“中國(guó)的江廈潮汐電站在目前世界上運(yùn)行的潮汐電站中,其生態(tài)效果是獨(dú)特的。根據(jù)生態(tài)條件所采取的運(yùn)行調(diào)節(jié)(庫(kù)水位不會(huì)高出平均水位以上+1.5m)措施,雖然損失了電能指標(biāo),但保證了大面積的海涂變成稻田和果園,再加上漁業(yè)(大量養(yǎng)殖海蝦和貝類),使電站所在地區(qū)的生活水平提高,形成了一個(gè)優(yōu)美的鄉(xiāng)鎮(zhèn)。”[9]而常規(guī)能源(礦物燃料)開采通常要?dú)纳?、良田等原有的各種植被,破壞生態(tài)環(huán)境。江廈潮汐試驗(yàn)電站不僅是我國(guó)最早建成的可再生能源利用的實(shí)用基地,而且也必將會(huì)成為我國(guó)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì),建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的示范基地。目前,江廈潮汐試驗(yàn)電站也已經(jīng)被浙江省有關(guān)部門列為青少年科普教育基地。
6、存在的主要問(wèn)題及解決方案
?。?)技術(shù)方面
浙江省潮汐能利用雖經(jīng)過(guò)了40多年的實(shí)踐,特別是江廈潮汐試驗(yàn)電站的研建,在科學(xué)技術(shù)上取得了很大進(jìn)步,也積累了很多經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn),為今后開發(fā)萬(wàn)千瓦級(jí)以上潮汐電站奠定了基礎(chǔ)。但也由于受到當(dāng)時(shí)歷史條件的限制,在技術(shù)上還存在很多不足,尚需加強(qiáng)研究。[6]
其一、 超低水頭大容量水輪發(fā)電機(jī)組研制。為適應(yīng)研建萬(wàn)千瓦級(jí)電站的要求,應(yīng)盡快研制相應(yīng)的機(jī)組,單機(jī)容量規(guī)模擬在0.3-0.5萬(wàn)kw以上,性能要求是發(fā)電效率高、造價(jià)低、耐腐蝕污損、故障率低,并兼顧河川水電站通用,以期增加生產(chǎn)量、降低成本。而現(xiàn)有潮汐水輪發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量小,自動(dòng)化程度不夠,且設(shè)備可利用率較低,檢修時(shí)間長(zhǎng),設(shè)備構(gòu)件和流道的防腐防污技術(shù)措施尚待改進(jìn)提高。
其二、 改進(jìn)水工建筑物型式和施工方法。國(guó)外潮汐電站的廠房、水閘采用預(yù)制鋼筋混凝土薄壁空腔沉箱式結(jié)構(gòu)和浮運(yùn)法無(wú)圍堰施工,具有縮短工期和降低投資的優(yōu)點(diǎn)。但國(guó)內(nèi)潮汐電站建設(shè)中尚無(wú)這方面的實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)。由于現(xiàn)有潮汐電站的水工建筑型式單一,施工方法陳舊,造成工程量大,工期長(zhǎng),費(fèi)用高,從而使電站總投資大,經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指數(shù)偏高,不利于推廣。
其三、水下基礎(chǔ)處理技術(shù)研究。江廈潮汐電站建設(shè)中電站主體結(jié)構(gòu)布置在岸邊基巖上,而今后中大型潮汐電站的廠房和水閘等主體結(jié)構(gòu)物將多置于海中,其基礎(chǔ)多為風(fēng)化基巖和淤泥質(zhì)沉積,施工難度較大。在采用無(wú)圍堰施工時(shí),無(wú)論哪種類型的基礎(chǔ),均需進(jìn)行水下基礎(chǔ)處理,而我國(guó)尚不具備這方面的成熟技術(shù)。
其四、 建立潮汐電站發(fā)電和庫(kù)區(qū)綜合利用統(tǒng)一規(guī)劃、開發(fā)、經(jīng)營(yíng)和管理的體制?,F(xiàn)有潮汐電站正反兩方面的經(jīng)驗(yàn)表明,在當(dāng)前條件下,搞好庫(kù)區(qū)綜合利用是提高電站經(jīng)濟(jì)效益的有效途徑[5],浙江海山潮汐電站和山東白沙口潮汐電站的經(jīng)驗(yàn)證明,潮汐電站綜合利用的潛力是巨大的。而浙江省江廈潮汐試驗(yàn)電站在庫(kù)區(qū)綜合利用方面尚有許多教訓(xùn)可以吸取,目前尚缺乏一套行之有效的統(tǒng)一開發(fā)和經(jīng)營(yíng)的管理體制,以及利好的激勵(lì)政策,以促進(jìn)潮汐能大規(guī)模開發(fā)利用。
?。?)經(jīng)濟(jì)方面
目前,可再生能源開發(fā)利用所遇到的問(wèn)題是,一次性投資高,且自身經(jīng)濟(jì)效益差,但社會(huì)效益卻十分顯著。潮汐發(fā)電也不例外。
如一次性投資高,主要有如下原因所致,即:1)潮汐發(fā)電因?yàn)樗^(潮差)低、流量大和潮差變化,不僅水輪機(jī)體積大,耗費(fèi)鋼材多,設(shè)備出力不足,容量系數(shù)低,發(fā)電量少;而且,在軟基礎(chǔ)上筑壩,以及在惡劣的海洋環(huán)境中施工,施工難度大、建設(shè)周期長(zhǎng)、費(fèi)用高;此外,許多設(shè)備需防腐、防污處理等,故造成電站建設(shè)一次性投資較高。2)由于建設(shè)所處的時(shí)代影響,江廈潮汐試驗(yàn)電站主要靠上級(jí)劃撥的科研經(jīng)費(fèi)建設(shè),而資金又不能有計(jì)劃按時(shí)到位,只能到多少,干多少,故電站于1973年4月開工,至1980年5月第一臺(tái)機(jī)組才投產(chǎn)發(fā)電。而實(shí)際有效工期僅3年左右[10]。由于工期延誤和設(shè)備材料浪費(fèi)等,所造成的不正常、不合理開支竟高達(dá)180萬(wàn)元左右。3)按江廈港大壩以上港灣面積計(jì)算,實(shí)際上江廈潮汐試驗(yàn)電站的裝機(jī)容量可達(dá)1萬(wàn)kW以上。但因?yàn)槭窃囼?yàn)電站,按當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件和要求,規(guī)模不宜太大,并且強(qiáng)調(diào)貫徹“以糧為綱”方針,要兼顧庫(kù)區(qū)圍墾種植,故最終確定的電站裝機(jī)規(guī)模為3200kW。并確定雙向運(yùn)行發(fā)電,控制庫(kù)區(qū)水位,放棄抽水工況,這些措施也都是為了照顧圍墾利益。當(dāng)?shù)厝罕娺€擅自擴(kuò)大圍墾種植或養(yǎng)殖面積,造成庫(kù)容縮小。此外,為了試驗(yàn)的需要,將機(jī)組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得較為復(fù)雜,每臺(tái)機(jī)組均為單機(jī)設(shè)計(jì)、制造和安裝,故費(fèi)用顯然比定型批量生產(chǎn)要高得多。據(jù)國(guó)外研究表明,潮汐電站設(shè)備的定型和批量制造,可大大節(jié)省投資成本。如前蘇聯(lián)列寧格勒金屬?gòu)S,在加工制造20個(gè)大型水輪機(jī)的成本核算中,得出制造第10個(gè)水輪機(jī)的成本為第一個(gè)的60%,而第20個(gè)則為第一個(gè)的50%。再如英國(guó)塞文潮汐電站計(jì)劃利用的160臺(tái)機(jī)組,采取批量制造,其造價(jià)可降低28.5%[9]。
再者經(jīng)濟(jì)效益低。如上所述,當(dāng)前潮汐電站的突出問(wèn)題是經(jīng)濟(jì)效益較低。究其原因主要有:1)潮汐能量密度低,造價(jià)高,發(fā)電量少。2)檢修時(shí)間長(zhǎng),設(shè)備可利用率低(與防腐防污不到位有關(guān)),從而也影響到發(fā)電量。如江廈潮汐試驗(yàn)電站停機(jī)檢修時(shí)間最長(zhǎng)曾達(dá)550天/臺(tái)(1993年),平均每臺(tái)機(jī)組檢修時(shí)間為3.7個(gè)月。1996年停機(jī)檢修時(shí)間最短為220天/臺(tái),平均每臺(tái)檢修時(shí)間為1.5個(gè)月。年平均檢修時(shí)間為每年每臺(tái)2.6個(gè)月。3)江廈電站庫(kù)區(qū)圍墾土地種植和灘涂、水面綜合利用與電站分屬不同部門管理,實(shí)行獨(dú)立核算,從而使電站失去了一條創(chuàng)收的途徑。4)電站運(yùn)行自動(dòng)化程度低,職工多、負(fù)擔(dān)重。江廈電站每兆瓦裝機(jī)容量擁有職工數(shù)超過(guò)28人,而法國(guó)朗斯站僅為0.25人/MW,設(shè)計(jì)中的浙江健跳萬(wàn)千瓦級(jí)潮汐電站每兆瓦裝機(jī)容量擁有職工數(shù)也為1.25人。1999年江廈站僅職工工資、福利等費(fèi)用就達(dá)300多萬(wàn)元,占生產(chǎn)性開支的一半,僅此一項(xiàng)使每千瓦小時(shí)電能成本增加0.5元以上。5)政府缺乏對(duì)可再生能源,特別是潮能資源開發(fā)利用的激勵(lì)政策和優(yōu)惠措施。
綜上所述,潮汐電站當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)效益低下,除了與潮汐能自身的弱點(diǎn)有關(guān)以外,主要是管理體制,以及內(nèi)部管理不善和激勵(lì)政策缺乏所造成的。山東省白沙口潮汐電站和浙江省海山潮汐電站的成功運(yùn)行表明,只要把潮汐電站與庫(kù)區(qū)綜合利用捆綁起來(lái)運(yùn)作,潮汐電站同樣能創(chuàng)造出良好的經(jīng)濟(jì)效益。江廈潮汐試驗(yàn)電站如能解決庫(kù)區(qū)綜合利用的經(jīng)營(yíng)權(quán)、強(qiáng)化和改善內(nèi)部管理,也同樣可以獲得很好的經(jīng)濟(jì)效益。
四、大規(guī)模開發(fā)利用潮汐能資源的對(duì)策建議
浙江省是全國(guó)最早開發(fā)利用潮汐能,并建成實(shí)用潮汐電站的省份之一。至80年代中期尚有4座小型潮汐電站(全國(guó)共8座)在正常運(yùn)行,但到2000年,潮汐電站數(shù)目非但沒(méi)有增加,反而在減少。目前,僅剩2座處于艱難維持狀態(tài),其中江廈潮汐試驗(yàn)電站則長(zhǎng)期處于負(fù)債運(yùn)行狀態(tài)。為何在全球常規(guī)能源(煤、油)日趨緊缺,以及為保護(hù)人類生存環(huán)境、開發(fā)可再生能源的呼聲越來(lái)越高的情況下,同樣是再生能源的風(fēng)能開發(fā)利用在我國(guó)有較大的進(jìn)展,而潮汐能利用盡管在我國(guó)起步較早,技術(shù)條件也較為成熟,卻未能得到應(yīng)有的重視,發(fā)展步履艱難呢?
究其原因,主要與人們對(duì)潮汐能開發(fā)利用的認(rèn)識(shí)不足,甚至存在偏見有關(guān)。如有人認(rèn)為,潮汐電站規(guī)模小、投資高,且又是間隙性發(fā)電,成不了“氣候”。殊不知,我國(guó)東南沿海地區(qū)有數(shù)十處建造萬(wàn)千瓦級(jí)潮汐電站的理想站址,就浙江省而言,潮汐能可開發(fā)裝機(jī)容量就高達(dá)880萬(wàn)千瓦,年發(fā)電量則在260億KWh以上。由此可見,潮汐能開發(fā)只要能得到應(yīng)有的重視,規(guī)??梢杂尚∽兇螅ǚ▏?guó)于1967年建成的朗斯潮汐電站,總裝機(jī)容量達(dá)24萬(wàn)KW,年發(fā)電量5.44億KWh,至今運(yùn)行正常,效益良好;且據(jù)國(guó)外報(bào)導(dǎo),在未來(lái)10-15年內(nèi),在英、加、俄、印等國(guó)中將會(huì)有100萬(wàn)KW級(jí)的潮汐電站建成,最大的電站總裝機(jī)量可達(dá)1000萬(wàn)KW)。此外,也有人認(rèn)為,潮汐電站投資過(guò)高,此乃不足為奇,它建造在環(huán)境條件相比陸地(火電廠)和河流(水電站)要惡劣得多的海灣中,在軟基海底上筑壩、波浪對(duì)海上建筑的威脅、水輪機(jī)受海水腐蝕和海洋生物的附著等因素而增加潮汐電站的建設(shè)成本是合乎情理的。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,對(duì)上述問(wèn)題的處理技術(shù)已漸趨成熟,因而建設(shè)成本亦會(huì)隨之下降。另外,潮汐電站發(fā)電無(wú)需燃料,故運(yùn)行成本比火電廠低。而且蓄水庫(kù)還可搞綜合開發(fā)利用,尚可產(chǎn)生較好的經(jīng)濟(jì)效益。而火電廠投資成本之所以較低,卻是用犧牲生態(tài)環(huán)境所換來(lái)的。在全球?qū)θ祟惿姝h(huán)境愈來(lái)愈關(guān)注的今天,人們對(duì)建設(shè)潮汐電站的觀念勢(shì)必會(huì)發(fā)生改變,因?yàn)槌毕l(fā)電不需燃料,不會(huì)污染環(huán)境,更無(wú)需淹地、移民、年發(fā)電量穩(wěn)定少變,取之不盡,用之不竭,故其發(fā)展前景不可低估。
根據(jù)潮汐的性質(zhì),決定了潮汐電站間隙性發(fā)電的特點(diǎn)。但在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的沿海地區(qū)建設(shè)潮汐電站,均可與大電網(wǎng)并網(wǎng),故潮汐電站的間隙性發(fā)電不會(huì)影響用戶的用電需求。且浙江省海山潮汐電站在解決間隙性發(fā)電這一難題中已進(jìn)行了有益的嘗試,摸索了一條雙庫(kù)全潮、蓄能發(fā)電的新路子,日平均發(fā)電時(shí)間已由原來(lái)的8-10小時(shí),提高到20.5-22.1小時(shí)。
由此可見,潮汐能開發(fā)利用從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,無(wú)疑有利可圖,雖然潮汐能開發(fā)利用在能源結(jié)構(gòu)中不可能占太大的比重,但亦可作為常規(guī)能源的補(bǔ)充。我國(guó)東南沿海潮汐能資源豐富,且開發(fā)的自然條件優(yōu)越,具有建造萬(wàn)千瓦級(jí)潮汐電站的理想壩址,故應(yīng)積極爭(zhēng)取國(guó)家立項(xiàng),為改善我國(guó)的能源結(jié)構(gòu),以及利用新能源方面做出貢獻(xiàn)。為此,建議如下:
1、國(guó)家電力公司華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院已經(jīng)承擔(dān)并完成了“浙江省三門縣健跳港潮汐電站預(yù)可行性研究”,建議國(guó)家經(jīng)貿(mào)委能把建設(shè)我國(guó)第一座中型(萬(wàn)千瓦級(jí))潮汐電站項(xiàng)目列入全國(guó)可再生能源開發(fā)利用規(guī)劃,以及可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄中,并能在“十一五”期間組織實(shí)施。
2、組織全國(guó)從事水輪發(fā)電機(jī)組研制單位和生產(chǎn)廠家對(duì)用于潮汐發(fā)電的水輪機(jī)組進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān),以解決海水腐蝕和海洋生物附著等影響水輪機(jī)正常工作的難題,以提高發(fā)電效率和降低電站投資成本。根據(jù)世界沿海各國(guó)開發(fā)利用潮汐能趨勢(shì)分析,在未來(lái)10-15年內(nèi),潮汐能開發(fā)利用會(huì)有較大的發(fā)展。為此,位于我國(guó)東南沿海的浙江省和福建省應(yīng)在現(xiàn)有基礎(chǔ)上,邁出一步,為國(guó)產(chǎn)潮汐(低水頭)水輪機(jī)組定型、標(biāo)準(zhǔn)化做出貢獻(xiàn)??梢砸饬?,低水頭水輪機(jī)組制造業(yè)有可能成為我國(guó)21世紀(jì)的新型產(chǎn)業(yè)。
3、對(duì)我國(guó)目前僅存的數(shù)座潮汐電站,應(yīng)采取對(duì)策和措施積極扶持,為醞釀中的萬(wàn)千瓦級(jí)潮汐電站建設(shè)積累更豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),亦可為開發(fā)研制中的新材料和新設(shè)備提供試驗(yàn)場(chǎng)所。潮汐電站通常建于河口或海灣中,易受泥沙淤積,故解決電站蓄水庫(kù)泥沙淤積問(wèn)題是確保電站正常、長(zhǎng)時(shí)期運(yùn)行的關(guān)鍵。浙江省的海山潮汐電站對(duì)解決此問(wèn)題已進(jìn)行過(guò)實(shí)踐,并取得了一些經(jīng)驗(yàn),但仍需進(jìn)行長(zhǎng)期探索,完善解決方案。
4、目前,在全國(guó)統(tǒng)一上網(wǎng)電價(jià)的情況下,對(duì)新能源,尤其是潮汐能開發(fā)利用應(yīng)區(qū)別于常規(guī)小水電開發(fā),給予如同新能源中風(fēng)能和太陽(yáng)能開發(fā)同等的優(yōu)惠條件,即適當(dāng)給予電價(jià)上網(wǎng)優(yōu)惠,以鼓勵(lì)和促進(jìn)全社會(huì)對(duì)新能源——潮汐能開發(fā)利用的積極性,并能逐步擴(kuò)大潮汐電站的建設(shè)規(guī)模,使之在我國(guó)的能源組成中占有適當(dāng)?shù)谋戎亍?
5、浙江省是我國(guó)潮汐能開發(fā)利用較早的省份,技術(shù)力量雄厚,人才濟(jì)濟(jì)。但分布在不同的行業(yè)和部門,尚無(wú)建立以此為專門職責(zé)的單位,這種局面對(duì)該省乃至全國(guó)潮汐能開發(fā)事業(yè)極為不利。建議國(guó)家有關(guān)部委支持在浙江省組建我國(guó)潮汐能開發(fā)利用研究中心,以便長(zhǎng)期從事潮汐能開發(fā)利用的有關(guān)工作,為大規(guī)模開發(fā)利用潮汐能作好相應(yīng)的技術(shù)儲(chǔ)備,并打好基礎(chǔ)。
相信在全社會(huì)的呼吁和關(guān)心、支持下,我國(guó)潮汐能開發(fā)利用在21世紀(jì)初會(huì)得到應(yīng)有的重視和快速發(fā)展。
來(lái)源:國(guó)家海洋局第二海洋研究所
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