北京
當人們談論可再生能源時，太陽能和風能總是占據(jù)C位。中國等國家的海上風電場建設確實取得了長足進步，但還有第三選項長期被冷落——潮汐能。原理聽起來不復雜：把巨大的渦輪機沉入海底，借助地球與日月引力產(chǎn)生的潮汐運動驅(qū)動葉片旋轉(zhuǎn)，就像水下版的風力發(fā)電機。
中國之前也嘗試過水下數(shù)據(jù)中心這類海底基礎設施，但潮汐發(fā)電在全球的使用量遠不及風電和光伏。所以問題來了：既然概念成立，為什么不干脆多裝一些水下渦輪機？答案藏在幾個繞不開的硬傷里。潮汐能有著零碳、能量密度高等明顯優(yōu)勢，但同樣面臨前期投入高昂、潮汐不可控，以及那些沒那么容易被看見的環(huán)境代價。
先看優(yōu)點部分。一張底牌是極高的可再生性——渦輪機不會讓潮汐減弱，就和風力發(fā)電機不會讓風消失一個道理。潮汐由日月相對地球的運動驅(qū)動，除非發(fā)生災難性的天體事件，這資源永遠不會枯竭。另一張牌是碳排放。數(shù)據(jù)擺在面前：每產(chǎn)生一千瓦時電力，潮汐渦輪機大約只排放0.05磅二氧化碳，相比煤炭或石油同單位電量產(chǎn)生的碳排放，完全不在一個量級。
但水下世界遠比空中復雜。渦輪機對海洋生態(tài)的沖擊，從建設工程本身就開始累積。安置巨型設備會直接驅(qū)離海底生物，旋轉(zhuǎn)葉片則威脅游經(jīng)附近的魚群和海生哺乳動物，大型結(jié)構(gòu)物的存在本身還會擾亂周邊洋流場。2015年歐盟委員會主導的一項研究更直接點出，渦輪機運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的低頻噪音和電磁場，可能干擾依靠回聲定位或電感應導航的海洋生物。
潮汐不可控的特性，是另一個棘手問題。太陽和月亮的引力決定了漲落節(jié)奏，但這個節(jié)奏和人類用電高峰未必同步。潮汐每天大約推后50分鐘，多出來的能量沒有儲存手段就只能浪費。相比之下，電池儲能系統(tǒng)可以消納光伏和風電的多余出力，而海上環(huán)境對大規(guī)模儲能設備又極不友好——鹽霧腐蝕、高壓環(huán)境維護、以及海底電纜鋪設成本，都會把賬本越壘越厚。
成本問題繞不過去。一臺潮汐渦輪機的制造、運輸和安裝，遠比在陸地上架設光伏板或者立起風機復雜得多。海水腐蝕需要特殊合金葉片和密封結(jié)構(gòu)，海底地基地質(zhì)勘測又是一筆開銷，加上后期維護必須動用專業(yè)潛水作業(yè)和特種船只——這些數(shù)字累加起來，在投資回報率的賬面上，面對日漸便宜的光伏和鋰電池組合確實吃虧。
那么潮汐能真沒有出路了嗎？一些研究機構(gòu)和海洋工程公司正在試驗更小型化、更模塊化的渦輪陣列，試圖降低單臺故障對整個場站的影響。還有團隊在盯潮汐能跟海水淡化、制氫等產(chǎn)業(yè)的耦合——不需要直接并網(wǎng)，就可以把不穩(wěn)定的機械能轉(zhuǎn)化為淡水或氫燃料儲存起來。這些嘗試短期內(nèi)不會讓潮汐能迎來爆發(fā)，但至少說明，在水下放渦輪這件事上，人們還沒打算徹底熄火。
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