在可再生能源竞赛的早期阶段,风能、太阳能、水电、地热、潮汐甚至核能都被视为潜在主角。然而20年过去,太阳能和风能迅速商业化并成为全球成本最低的电力来源之一,而潮汐发电却始终未能大规模起飞。

潮汐发电的原理与风力发电类似:将涡轮机固定在海床上,利用海水潮汐形成的强劲水流带动叶片发电。与风力不同,潮汐变化具有高度可预测性,发电量甚至可以精确到分钟级别。但这一看似理想的能源形式长期受到投资不足和可开发地点稀缺的限制。全球仅约50处地点具备商业化潮汐能条件,其中真正对投资者具有吸引力的可能只有约10处。

加拿大大西洋沿岸的芬迪湾(Bay of Fundy)被认为是全球潮差最大的海域之一。位于新斯科舍省、新不伦瑞克省和美国缅因州之间,这里的潮汐每6小时13分钟可上下波动约16米。在一些狭窄水道中,海水被进一步压缩形成高速水流。

其中最引人注目的是新斯科舍省的Minas Passage。该通道宽约5公里、深约150米,芬迪湾潮水在此进出Minas Basin时流速可达每秒5米。在大潮期间,通过该水道的水量甚至超过全球所有河流流量的总和。

Acadia University数学教授、Acadia Tidal Energy Institute联合创始人Richard Karsten表示,这种自然力量既是机遇也是风险。如果部署过多涡轮机阻挡水流,可能对芬迪湾沿岸生态和海岸线产生严重影响。根据他的计算,在不破坏生态平衡的前提下,Minas Passage大约可以安全产生800兆瓦电力,接近一座大型核反应堆的发电规模。

尽管早在1915年就有人提出在此开发潮汐能源,但真正的产业化尝试始于2009年。当年,芬迪湾海洋能源研究中心(Fundy Ocean Research Centre for Energy,FORCE)在Minas Passage设立了五个海上测试泊位,并铺设海底电缆,使企业能够测试涡轮机并将电力接入新斯科舍省电网。

然而,早期技术尚不成熟,加之审批程序复杂,项目进展缓慢。爱尔兰公司OpenHydro曾部署过多台涡轮机:第一台在强劲海流中损毁,第二台仅进行了短期测试。2018年第三台设备刚被放入海中六天,公司便宣布破产,该设备至今仍留在海底。

过去五年间,潮汐发电技术开始取得进展。与此同时,加拿大联邦政府和新斯科舍省政府也简化了在FORCE测试场部署涡轮机的审批流程。2024年,这一变化吸引新的企业进入,并批准自2018年以来的首批设备。

目前计划部署的设备来自英国公司Orbital Marine Power。该公司2021年在苏格兰Orkney Island附近投运“O2”潮汐涡轮机,这是目前全球功率最大的海上潮汐发电设备之一,可稳定为约2000户家庭供电。其升级型号“O2‑X”正在建造中,加拿大公司Eauclaire Tidal计划在FORCE的三个泊位部署该设备,新斯科舍省已批准最高16.5兆瓦的装机规模。

FORCE执行董事Lindsay Bennett表示,自2024年以来,潮汐能源行业的兴趣明显回升,多家企业正在评估进入该测试平台的可能性。

Karsten认为,如果Orbital能够在未来三到四年内成功在Minas Passage部署并持续发电,这将成为潮汐能源产业的重要转折点。“他们来到这里不是为了证明设备能运转,而是为了真正发电。”他说。

🔗 来源:National Observer

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