从海洋身上“剪羊毛”

雷浩

人们把羊身上的长毛剪下来，制成保暖的衣服。但羊不会因此受到伤害，过不了多久，羊毛又会长出来。如果我们把大海看成一头巨大的羊，人类能不能从它身上剪些“毛”下来呢？

仔细想想，还真可行！

海洋体积那么大，就像一座巨大的宝库，海水又一直在运动，蕴含着巨大的能量，所以，人们就想，如果将这些能量转化成电能该多好啊！

为此，科学家和工程师想了很多奇妙的主意，比如利用海水的温度差发电、利用海水的盐度差发电等。但由于这些方法的限制条件过多，难以大规模应用。后来，一种新型的发电技术——潮汐发电被研究出来啦！

什么是潮汐呢？简单说，就是涨潮和落潮。潮汐一般早晚各一次，是在太阳和月球的引潮力作用下产生的。人们站在海边，看潮起潮落，突然灵机一动：涨潮和落潮意味着水位变化，这不正和水力发电的原理很像嘛。

说干就干，1913 年，人们在德国的北海海岸建造了世界上第一座潮汐发电站;20 世纪60 年代，人们在法国圣马洛湾朗斯河口建造了世界上第一座具有商业实用价值的潮汐发电站——朗斯潮汐发电站……今天，越来越多的潮汐发电站被投入使用，人类对潮汐能的研究也越来越深入。

潮汐发电站的原理是，在海流湍急的海域或者潮汐差大的海湾入口建一座大坝，把海湾或河——潮汐发电站从海洋身上“剪羊毛”口与大海隔开，使它们成为天然的水库。在大坝上留一個缺口，并在缺口处安装水轮发电机。在巨大的水轮发电机上安装叶片，涨潮时海水从缺口处流进水库，落潮时海水原路流回大海。此时，水流就像风一样撞击叶片，推动叶片转动发电，于是电能就从水轮发电机里源源不断地输出来了。

但在实际操作过程中，人们发现建造潮汐发电站面临着很多挑战。

第一，潮汐发电站要求涨潮落潮的水位差必须较大。

第二，建坝蓄水需要能储存大量海水的海岸地形，海湾要肚大口小。

第三，要有良好的环境，比如地基要稳，不能有大地震，风浪要小，泥沙淤积要少。

即便建成了潮汐发电站，在运行过程中，人们还面临着一些问题，其中最大的问题就是发电成本高，效率低。原来，潮汐发电站的建造费用很高，而且是一次性投入，但潮汐一般是早晚出现，因此很多潮汐发电站并不能一天24 小时持续运转，因为电力很难储存，所以其电力输出并不稳定。除此之外，建筑结构被海水腐蚀、海洋生物附着等问题都会影响设备运行。

那么，既然有那么多问题，人们为什么还要研究它、建造它呢？这是因为潮汐发电站的优点也很突出。和水电站相比，潮汐发电站不仅不会损坏大量农田，还会促进水产养殖和交通运输的发展。这对于人多地少、农田非常宝贵的沿海地区来说，是非常重要的。

潮汐发电站是人类利用海洋能源的又一大创举，也将随着未来科技的进步而逐渐完善。