從海洋身上“剪羊毛”

雷浩

人們把羊身上的長毛剪下來，制成保暖的衣服。但羊不會因此受到傷害，過不了多久，羊毛又會長出來。如果我們把大?？闯梢活^巨大的羊，人類能不能從它身上剪些“毛”下來呢？

仔細想想，還真可行！

海洋體積那么大，就像一座巨大的寶庫，海水又一直在運動，蘊含著巨大的能量，所以，人們就想，如果將這些能量轉化成電能該多好??！

為此，科學家和工程師想了很多奇妙的主意，比如利用海水的溫度差發(fā)電、利用海水的鹽度差發(fā)電等。但由于這些方法的限制條件過多，難以大規(guī)模應用。后來，一種新型的發(fā)電技術——潮汐發(fā)電被研究出來啦！

什么是潮汐呢？簡單說，就是漲潮和落潮。潮汐一般早晚各一次，是在太陽和月球的引潮力作用下產生的。人們站在海邊，看潮起潮落，突然靈機一動：漲潮和落潮意味著水位變化，這不正和水力發(fā)電的原理很像嘛。

說干就干，1913 年，人們在德國的北海海岸建造了世界上第一座潮汐發(fā)電站;20 世紀60 年代，人們在法國圣馬洛灣朗斯河口建造了世界上第一座具有商業(yè)實用價值的潮汐發(fā)電站——朗斯潮汐發(fā)電站……今天，越來越多的潮汐發(fā)電站被投入使用，人類對潮汐能的研究也越來越深入。

潮汐發(fā)電站的原理是，在海流湍急的海域或者潮汐差大的海灣入口建一座大壩，把海灣或河——潮汐發(fā)電站從海洋身上“剪羊毛”口與大海隔開，使它們成為天然的水庫。在大壩上留一個缺口，并在缺口處安裝水輪發(fā)電機。在巨大的水輪發(fā)電機上安裝葉片，漲潮時海水從缺口處流進水庫，落潮時海水原路流回大海。此時，水流就像風一樣撞擊葉片，推動葉片轉動發(fā)電，于是電能就從水輪發(fā)電機里源源不斷地輸出來了。

但在實際操作過程中，人們發(fā)現建造潮汐發(fā)電站面臨著很多挑戰(zhàn)。

第一，潮汐發(fā)電站要求漲潮落潮的水位差必須較大。

第二，建壩蓄水需要能儲存大量海水的海岸地形，海灣要肚大口小。

第三，要有良好的環(huán)境，比如地基要穩(wěn)，不能有大地震，風浪要小，泥沙淤積要少。

即便建成了潮汐發(fā)電站，在運行過程中，人們還面臨著一些問題，其中最大的問題就是發(fā)電成本高，效率低。原來，潮汐發(fā)電站的建造費用很高，而且是一次性投入，但潮汐一般是早晚出現，因此很多潮汐發(fā)電站并不能一天24 小時持續(xù)運轉，因為電力很難儲存，所以其電力輸出并不穩(wěn)定。除此之外，建筑結構被海水腐蝕、海洋生物附著等問題都會影響設備運行。

那么，既然有那么多問題，人們?yōu)槭裁催€要研究它、建造它呢？這是因為潮汐發(fā)電站的優(yōu)點也很突出。和水電站相比，潮汐發(fā)電站不僅不會損壞大量農田，還會促進水產養(yǎng)殖和交通運輸的發(fā)展。這對于人多地少、農田非常寶貴的沿海地區(qū)來說，是非常重要的。

潮汐發(fā)電站是人類利用海洋能源的又一大創(chuàng)舉，也將隨著未來科技的進步而逐漸完善。