在气候变化时代，人们寻找替代能源时忽视了潮汐能：这是一种全球范围内庞大而尚未开发的资源。
三十年来，潮汐潟湖方案一直被推荐为一种在经济和环境方面都颇具吸引力的替代方案，相较于 潮汐坝。近来，威尔士斯旺西湾的两项 潮汐潟湖方案相继提出，也有多份报告记录了当地此类项目可能具备开发大量能源资源的潜力。
潮汐能的开发涉及建造一道拦坝、水坝或其他类型的屏障，利用高潮与低潮之间的水位差发电。
水流经过屏障内的涡轮机时产生电力。所用技术与水力发电项目中的技术十分相似；不过，与河流不同，潮汐流有两个流动方向。
潮汐坝会拦截整个河口，而潮汐潟湖则围隔出一片人工形成的海域或河口水域。潟湖不一定要与海岸相连，甚至可以建在外海。
退潮时，潟湖保持封闭且蓄满水。随后打开闸门放水，直到潟湖墙两侧的水位相等。涨潮时，过程则反向进行。
要准确估算可开发的潮汐能有多少并不容易，但英国的潜力可能 接近欧洲总量的一半。而在全球范围内，英国的潜在开发地点中，靠近用电用户和输电网的地点也屈指可数。
为何选择斯旺西？
斯旺西湾位于布里斯托尔海峡南威尔士海岸一侧。作为塞文河口的一部分，这里经历着全球最大的潮差之一，潮差常达10米。
此前也有人提议在该海湾建设潮汐潟湖， 早在2004年便有相关设想，但最新方案规模更大。下图所示的设施将覆盖11.5平方公里，建设成本为9.13亿英镑，年发电量可达495吉瓦时，足以为155,000户家庭供电。
潮起潮落
斯旺西湾项目表明，人们重新关注潮汐能。与其他可再生能源相比，潮汐能有诸多优势。众所周知，风能和太阳能等波动性、不可预测的可再生能源占比不断提高，会危及电网稳定。
要保持电网稳定，任何时刻的发电量都必须与需求相匹配，因此输电网络中必须包含能够立即供电的能源。太阳可能不再照耀，风力也可能减弱，但潮汐仍然可以预测——这显然是潮汐能的一项优势，也能为国家电网的预测人员提供很大帮助。
克服障碍
然而，仍有改进空间。前期成本依然高昂，也存在一些生态方面的影响。人工封闭水域的经验表明，管理人工潮汐盆地的成本很高，且需要审慎监测和规划（例如布列塔尼的 朗斯河口以及威尔士的 加的夫湾）。
涡轮机的效率仍可提高，例如借鉴风能行业的经验，调整涡轮机转速。我们需要开发更好的三维建模，以更准确地了解潮汐涨落，以及涡轮机在湍流条件下的表现。
不过，潮汐能也有重要优势，应推动其进一步发展。重新开放水坝和屏障——这些设施往往建于20世纪50年代至70年代——能够为其后方水体带来显著的生态效益，因为这会形成有利于水生生态的梯度（半咸水），并增加含氧量；在此类情况下，潮汐技术还可用于水量管理，同时发电。
这些设施实际上可以改善某些生态系统，除了可再生能源之外，还能带来其他社会效益，例如防洪、 环境 与生态水质改善、渔业发展，甚至 旅游 功能。
人们正在开发新技术，使人们能够在新的区域获取能源；这些地方的高潮与低潮水位差以厘米计，而非以米计。所有这些都使得投资建设斯旺西湾潮汐潟湖看起来像是对未来的一项有力投资。
本文由 The Conversation合作发布。阅读 原文。
本文的发表并不意味着世界经济论坛认可其中的观点。
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作者：George Aggidis 是兰卡斯特大学可再生能源研究组与流体机械研究组主任。
图片：斯旺西湾。 Marylyn Jeans， CC BY-NC-SA
