能源的“仓库”

波浪和潮汐是海洋水体重要的运动形式，它们与人类有着十分密切的联系。

波浪拍打海岸，可以产生巨大的冲击力，对海岸、海港和海岸工程造成很大的破坏。海岸地貌中的海蚀崖、海蚀柱等，就是海浪留给大自然的杰作。据研究，强大海浪的冲击力可达 2×104Kg/m2 以上，最大可达 6×104Kg/m2。在大西洋海浪强大的地方，海浪冲破防波堤，曾把一块 8×105Kg 的混泥土堤面和 5.5×105Kg 的钢骨基础连根拔起；巨大的海浪可以掀翻岸边的船只，甚至可以把万吨轮船推到岸上。

波浪，蕴藏着十分巨大的功能。据计算，在 1km2 的海面上，运动着的波浪大约蕴藏着 2×105kW 的能量。为了充分利用这种巨大的波能，人们想方设法设计建造各种海浪发电装置，并已获得巨大成功。

这些海浪发电装置，可分为浮标式海浪发电装置、海岸固定式海浪发电装置以及波能转换器、消波发电装置、摇荡浮筒装置和波能存储体或波能舱等。现在已广泛应用于世界各个海区，为人类提供源源不断的无污染再生能源。

潮汐的涨落也蕴藏着巨大的能源。这种因潮汐水位变化产生的动能，叫作潮汐能。一般情况下，潮差越大，潮汐能也越大。如 1km2 海面的潮汐能， 潮差在 5m 时，发电最大功率为 5500kW；潮差 10m 时，则可达 22000kW。据粗略估算，全球的海洋潮汐能在 109kW 以上，如果全部开发利用，则比目前全球的水力发电量还要大 100 倍。可见，海水真是一个取之不尽，用之不竭的能源宝库。

人类开发利用潮汐能已有悠久的历史。早在 500 年前，西欧大西洋沿岸的国家，就已利用潮差推动碾磨来磨碎粮食或做工。我国也有安装潮汐磨做工的历史记载。

19 世纪末，法国科学家首先提出了兴建潮汐发电站的设想。1913 年，在欧洲北海的诺德斯特兰德岛和大陆之间建起了第一个试验性的潮汐发电站。 1967 年，法国在朗斯河口建成了当时世界上最大的潮汐发电站。朗斯河

注入的英吉利海峡，是世界上潮汐现象最显著的地区之一，河口处最大的潮差可达 13.5m，流量为 2×104m3/s。电站的混凝土大坝长 750m，高 15m，装机容量为 2.4×105kW，年发电量为 5.44×108 度。80 年代初，法国又在圣马洛湾建造巨型潮汐电站，装机容量为 107kW，年发电量为 2.5×1010 度。

之后，前苏联在科拉米岛沿海，美国、加拿大、英国、阿根廷等在大西

洋沿岸，日本在太平洋沿岸相继建成了一些装机容量不等的潮汐发电站。到90 年代中期，世界上已建成 100 多个潮汐发电站。

我国的潮汐发电技术也有较高的技术水平，小型的潮汐发电站遍及沿海各省。其中比较有名的潮汐电站是浙江温岭市的江厦潮汐试验电站，装机容量为 300OkW，在 80 年代前仅次于法国浪斯潮汐电站，居世界第 2 位。

潮汐发电原理与水力发电相似。一般来说，需建造一条坚固的大坝，把入海河口或海湾同大海隔开，形成水库。涨潮时，大海水位高于库内水位， 潮水从海洋涌入水库，带动水轮发电机发电；退潮时，库内水位高于大海水位，海水从水库流回海洋，也可带动水轮机发电。这种正反两个方向都可发电的电站，称为双向单水库式电站。另外，还有单向单水库式电站和双库连程式电站。前者是落潮时库内水位高于大海水位，水流通过进水管冲击水轮机的叶片，带动发电机发电。后者是建有两个水库，一个水库是在涨潮时进行蓄水，称为上水库，另一个水库在落潮时放水，称为下水库，水轮机安装在两个水库之间，两库始终保持水位差，可以全天发电。

潮汐电站规律性强，容易控制，不受干旱和枯水季节的影响，水库又不需占用耕地，发电功率比较稳定，且不存在环境污染问题，具有明显的优越性，是世界上电能发展的一个方向。