郑美云, 李卓越, 杜鹏, 胡海豹, 陈效鹏, 黄潇

(西北工业大学 航海学院, 陕西 西安 710072)

当今世界，石油等化石能源依旧占据能源使用量的80%以上。随着国际能源问题的日益突出，世界各国都在积极开发新型清洁能源。海洋能指依附在海水中的可再生能源，包括潮流能、波浪能、温差能和盐差能等。全球海洋能的储量极为丰富，据估计，总储量达750多亿千瓦，可开发储量达64亿千瓦，其中可开发潮流能储量达3亿千瓦[1]。我国周边海域海洋能理论储量约为61亿千瓦，可开发储量达9.8亿千瓦，其中可开发潮流能储量为2 179万千瓦[2]。

潮流能又称海流能，是指潮水在水平运动时所含有的动能。与潮汐能类似，潮流能也是由太阳和月球的引力作用引起的海水运动所产生的动能，是一种可再生能源。在离岸较远的宽阔海域中，潮流的流速和方向的规律性较弱，不具有开发条件。但在沿岸、水道和港湾等海域，潮流的流速和方向具有很强的规律性，而且这些海域的潮流流速普遍较高，为潮流能的开发提供了有利条件。潮流能的开发不需要像潮汐能发电站一样修建大坝，也不会破坏海洋环境，同时，潮流能的能量密度比风能和太阳能高，这些特点使得潮流能的开发利用成为了新能源开发的重要一环[3]。

我国周边海域潮流能总储量很多，但是流速普遍较低，造成潮流能发电机组尺寸过大、获能功率低，同时发电机组尺寸过大会对周边海域环境产生不利影响。水轮机的输出功率可以用以下公式表示：