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中国可再生能源学会海洋能专业委员会第一届学术讨论会文集-169-中国海洋能资源的储量及其评价王传崑施伟勇(国家海洋局第二海洋研究所，浙江杭州，310012)摘要：本文利用国内有关海洋能资源调查计算的成果，对中国各类海洋能资源的储量及其分布做了全面的介绍，并对各类海洋能资源的能量密度及开发利用环境条件进行了分析评价。中国沿岸及毗邻海域的海洋能资源，除了海洋温差能资源主要分布在南海深水海域以外，其他海洋能资源以东南部沿岸海域最多，且能量密度较高，开发利用条件较好。中国海洋能资源的能量密度与全世界相比较，温差能和潮流能较高，潮汐能和波浪能较低。关键词：海洋能资源；储量；资源评价0引言我国对海洋能资源的调查始于1958年，当时在“大跃进”的年代，全国沿海地区兴起建设潮汐电站的热潮，为适应形势的要求，沿海各省市开展了沿海潮汐能资源调查，现称其为第一次全国潮汐能资源普查。在改革开放后，1985年完成了第二次全国沿海潮汐能资源普查①。1989年完成了中国沿海农村海洋能资源区划②，其中包括沿岸小型潮汐能（装机容量200～1000kW）的可开发装资源量和波浪能、潮流能理论功率。中国近海及毗邻海域的温差能资源和沿岸的盐差能资源尚未进行资源调查，仅有个别学者的研究计算结果。1.潮汐能资源储量及评价1.1.潮汐能资源储量根据《中国沿海潮汐能资源普查》①(简称《普查》，下同)和《中国沿海农村海洋能资源区划》②(简称《区划》，下同)对全国沿岸单坝址可开发装机容量大于200kW的426个海湾和河口坝址统计，中国沿岸的潮汐能资源总装机容量为2179万kW，年发电量为624亿kWh（表1）。在较平直海岸的滩涂上尚有数量可观的潮汐能资源，还未统计在内。①水利水电部水利水电规划设计院，水利水电部华东勘测设计院上海分院，中国沿海潮汐能资源普查，1985年9月。②王传崑陆德超等，中国沿海农村海洋能资源区划，国家海洋局科技司水电部科技司1989年5月。中国可再生能源学会海洋能专业委员会第一届学术讨论会文集-170-1.2.潮汐能资源评价1）资源地域分布很不均匀中国沿岸的潮汐能资源主要集中在东海沿岸，又以福建、浙江两省最多，合计装机容量为1925×104kW，年发电量为551×108kWh，分别占全国总量的88.3%。并且两省内的资源分布也不均匀，主要集中在几个大海湾内。装机容量100×104kW以上的电站，浙江有钱塘江口（乍浦）和三门湾（牛山－南田），福建有兴化湾、三都澳、湄州湾和福清湾，它们合计占全国总装机容量的61.2%，并分别占各省总装机容量的81.9%和58.5%（表2）。表1中国沿岸潮汐能可开发资源200～1000kW①全部潮汐能②**省区装机容量(104kW)年发电量(106kWh)坝址数(个)装机容量(104kW)年发电量(108kWh)坝址数(个)辽宁1.2032.872859.6616.4053河北*0.9218.30191.020.2120山东0.8416.781212.423.7524江苏0.115.4620.110.062长江口北支70.422.801浙江2.1244.3254891.39266.9073福建1.6944.72261033.29284.1388台湾0.4913.5475.621.3517广东1.6332.242357.2715.2049广西2.7084.215639.3611.1272海南0.6112.17149.062.2927全国12.31304.612422179.60624.21426*河北内含天津市。**全部潮汐能资源为《普查》和《区划》合计结果，已减去重复部分。表2沪、浙、闽装机容量20×104kW以上潮汐电站①省份潮汐电站坝长(km)水库面积(km2)最大潮差(m)平均潮差(m)装机容量(104kW)年发电量(108kWh)上海长江口北支18.04835.953.0470.422.80乍浦30.511967.474.50536161.10西泽9.03025.633.260.416.60牛山－南田13.54845.904.5019453.40浙江省江岩山7.22017.574.545523.40沙埕港1.366.76.904.1522.96.31东吾洋3.9144.58.005.1075.220.68三都澳5.7233.08.385.34129.335.57罗源湾1.341547.824.4661.216.84闽江口1.7120.46.484.09277.43福清湾9.9326.17.824.21115.631.79兴化湾12.9451.98.745.15239.765.92湄州湾5.7289.57.964.55119.932.97厦门东港3.580.77.064.0326.27.21福建省九龙江口4.391.96.923.9520.15.53中国可再生能源学会海洋能专业委员会第一届学术讨论会文集-171-可喜的是，这种分布形势与我国沿海地区的能源需求正相吻合，即潮汐能资源最丰富的东南沿海地区正是我国经济发达，能耗量大，常规能源十分缺乏的地区。如能开发沪浙闽的潮汐能资源，则可为缓解这里的能源供求矛盾做出贡献。2）浙江福建资源的开发条件最好从潮差和海岸性质看，能量密度和电站水库地质条件以福建、浙江沿岸最好，其次是辽东半岛南岸东侧、山东半岛南岸北侧和广西东部等岸段。这些地区潮差较大，为基岩港湾海岸，海岸曲折多海湾，具有潮汐电站建设的良好条件。3）有很多优良站址可供先期开发在中国沿岸，特别是东海沿岸有很多能量密度高、开发条件优越的潮汐电站站址，已做过大量规划设计和预可行性研究工作，可供先期开发。具有近期开发条件的中型潮汐电站，福建有福鼎市的八尺门、连江县的大官坂、厦门市的马銮湾；浙江有三门县的健跳港、宁海县的黄墩港、岳井港等（表3）。已有较好的工作基础，尚需进行深入的综合研究论证的大型潮汐电站，有长江口北支、乐清湾等。小型潮汐电站有福建海坛岛的吉钩、南日岛的港里和浙江上大陈岛的中咀、南麂岛的火焜岙等（表4）。表3中型潮汐电站坝址*潮差(m)坝址名称地址平均最大坝长(km)水库面积(km2)装机容量(MW)年发电量(104kWh)黄墩港浙江象山港3.95.91.519.3245900健跳港浙江三门湾4.27.20.56.6154500岳井洋浙江三门湾3.96.42.547.1551400八尺门福建沙埕港4.77.80.319.13610000大官坂福建罗源湾5.07.85.79.1144500马銮湾福建厦门港4.06.31.820.8338400*各潮汐电站的参数在①的基础上，经20世纪80～90年代的工作已做修改。表4小型潮汐电站坝址潮差(m)坝址名称地址平均最大坝长(km)水库面积(km2)装机容量(kW)年发电量(104Wh)吉钩海坛岛西南部4.547.168000.17780157港里南日岛东南部4.648.112000.16680138中咀上大陈岛西侧3.475.672600.3233767火焜岙南麂岛南部3.756.132600.29954714）能量密度在世界上仅属中等世界上潮差最大的地区在北半球50～600N间大陆沿岸，如加拿大的芬迪湾、英国的塞汶河口、法国的圣马洛湾等，平均潮差7～12m，最大潮差15～17m。而中国沿岸潮差最大的地区，浙江钱塘江口、乐清湾，福建三都澳、罗源湾、福清湾、兴化中国可再生能源学会海洋能专业委员会第一届学术讨论会文集-172-湾、湄州湾等平均潮差4～5m，最大潮差7～8.5m。两者比较可见，中国最大潮差仅为世界潮差最大地区的一半，在世界上处于中等水平，这正是中国潮汐电站单位装机容量投资高的原因之一。2.波浪能资源储量及评价②2.1.波浪能资源储量据《区划》利用波浪观测资料计算统计，全国沿岸波浪能资源平均理论功率为1285×104kW(表5)。在此特别指出，全国沿岸还有很多著名的大浪区，因迄今尚无实测资料，故无法把这些资源计算在内。2.2.波浪能资源评价1）波浪能资源分布很不均匀中国沿岸的波浪能资源以台湾省沿岸最多，为429×104kW，占全国总量的1/3；其次是浙江、广东、福建和山东省沿岸较多，在161～205×104kW间，合计为706×104kW，占全国总量的55%；其他省市沿岸则很少，仅在144～563×103kW间；广西沿岸最少，仅72×103kW（表5、图1）。在此需要指出台湾省沿岸波浪大，波浪能资源丰富应该肯定，但是因暂缺沿岸的波浪实测资料，其波浪能平均理论功率是利用台湾岛周围海域的船舶报资料，折算为岸边数值后计算统计的，未经岸边实测波浪资料验证，只能作为台湾省沿岸波浪能资源平均功率数量级的参考。表5中国沿岸波浪能资源区划（H1/10，单位：m）分区省区一类区H1/10≥1.3二类区0.7≤H1/10＜1.3三类区0.4≤H1/10＜0.7四类区H1/10＜0.4波功率（MW）辽宁大鹿岛、芷锚湾、老虎滩区段小长山、鲅鱼圈区段255.07河北秦皇岛、塘沽区段143.64山东北隍城*、千里岩区段*龙口、小麦岛、石臼所区段成山头、石岛区段1609.78江苏连云港（东西连岛）附近吕泗区段291.25上海市佘山、引水船区段*164.83浙江大陈区段嵊山*、南麂区段*2053.40福建台山、北礵*、海坛区段流会、崇武、平海、围头区段东山区段1659.67台湾周围各段4291.29广东遮浪区段云澳*、表角*、荷包、博贺、硇州区段下川岛（南澳湾）附近、雷州半岛西岸1739.50广西涠洲、白龙尾区段北海区段72.02海南西沙（永兴岛）附近*铜鼓咀、莺歌海*、东方区段玉包、榆林区段562.77全国12843.22*为开发条件较好的区段中国可再生能源学会海洋能专业委员会第一届学术讨论会文集-173-4291205317401660161056329125516514472050010001500200025003000350040004500台湾浙江广东福建山东海南江苏辽宁上海河北广西P(MW)图1各省区沿岸波浪能资源分布2）波浪能功率密度较低中国沿岸波能功率密度分布一般是岛屿附近比大陆岸边高，近海外围岛屿比沿岸岛屿高。全国沿岸波能功率密度最高的区段是浙江中部、台湾、福建海坛岛以北、渤海海峡和西沙地区沿岸，其次是，浙江南部和北部、广东东部、福建海坛岛以南、山东半岛南部沿岸。渤海、黄海北部和北部湾北部沿岸最低。全国沿岸各地的波功率密度具体分布是：渤海海峡（北隍城）7.73kW/m，台湾岛南北两端（南湾和富贵角至三貂角）6.21～6.36kW/m，浙江中部（大陈岛）6.29kW/m，福建海坛岛以北（北礵和台山）5.32～5.11kW/m，西沙地区4.05kW/m，粤东（遮浪）3.62kW/m。这些地区年平均波高大于1m，平均周期多大于5s，是全国沿岸波功率密度较高，资源储量最丰富的地区。其次，是浙江沿岸北部和南部2.76～2.82kW/m，福建南部2.25～2.48kW/m，山东半岛南岸2.23kW/m，这些地区波功率密度中等，资源储量较丰富。其他地区则波功率密度较低，均在1.50kW/m以下，资源储量也较少。综观世界海洋各地的波功率密分布不难发现，一般为20～50kW/m，较大的地区为50～70kW/m，最大可达80kW/m以上，而中国沿岸最髙波功率密度仅为世界最大波功率密度的1/10，显然，中国沿岸的波功率密度在世界上是属于偏低的。这一方面给我国波能技术研发增加了难度，但问题的另一面是在我国成功利用的装置，输出到国外高波能地区去利用，将可获得成本低、效率高的效果。3）波功率密度具有明显的季节变化由于中国沿岸处于季风气候区，多数地区波功率密度具有明显的变化。变化的总趋势是，秋冬季较高，春夏季较低。而浙江及其以南地区，因受台风影响，春末和夏季（南海5～8月，东海7～9月）波功率密度也较高，甚至会出现全年最高值，如大陈附近。波功率密度的季节变化在波功率密度较高的岛屿附近更为显著，如北隍城、中国可再生能源学会海洋能专业委员会第一届学术讨论会文集-174-龙口、千里岩、大陈、台山、海坛