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。如果我們把大海看成一頭巨大的羊，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啊！

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電、利用海水的鹽度差發電等。但由于這些方法的限制條件過多，難以大規模應用。后來，一種新型的發電技術——潮汐發電被研究出來啦！

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實用價值的潮汐發電站——朗斯潮汐發電站……今天，越來越多的潮汐發電站被投入使用，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電機。在巨大的水輪發電機上安裝葉片，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，推動葉片轉動發電，于是電能就從水輪發電機里源源不斷地輸出來了。

但在實際操作過程中，人們發現建造潮汐發電站面臨著很多挑戰。

第一，潮汐發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，要有良好的環境，比如地基要穩，不能有大地震，風浪要小，泥沙淤積要少。

即便建成了潮汐發電站，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電成本高，效率低。原來，潮汐發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，因此很多潮汐發電站并不能一天24 小時持續運轉，因為電力很難儲存，所以其電力輸出并不穩定。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，人們為什么還要研究它、建造它呢？這是因為潮汐發電站的優點也很突出。和水電站相比，潮汐發電站不僅不會損壞大量農田，還會促進水產養殖和交通運輸的發展。這對于人多地少、農田非常寶貴的沿海地區來說，是非常重要的。

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