东中国海潮汐能分布数值模拟研究

摘要

潮汐能是一种可再生、绿色无污染且蕴藏量巨大的可再生新能源,潮汐能资源分布特征的研究对于我国潮汐能的开发利用具有十分重要的现实意义。当前潮汐能资源的调查较多为对离散点资源的分析统计,缺少对潮汐能资源进行连续全海域的计算研究,为了了解全海域资源的分布,本研究建立了东中国海潮波运动数值模型,数模结果与各沿岸测站以及前人基于实测数据给出的同潮图均吻合较好。在此基础上结合数值模拟结果和近年发布的国家标准评估了东中国海潮汐能资源技术可开发等级、潮汐能理论平均功率和年蕴藏量等的空间分布规律。结果表明受月球轨道变化的影响,各验潮站年平均潮差变化周期(约19年)和相位均相等而变幅则各不相同;东中国海大部分海域平均潮差较小,为潮汐能资源贫乏区,但朝鲜半岛西岸、杭州湾和台湾海峡等小部分海域平均潮差达4.5 m以上,为潮汐能资源丰富区或较丰富区,其潮汐能理论平均功率和年蕴藏量可达2×10^(3)kW/km^(2)和2×10^(8)kWh(/a·km^(2))以上;浙江福建和苏北沿海较大部分海域平均潮差达3.0~4.0 m左右,主要为潮汐能资源可利用区,潮汐能理论平均功率和年蕴藏量在1.3×10^(3)kW/km^(2)和1.3×10^(8)kWh(/a·km^(2))左右;与平均潮差相比潮汐能年蕴藏量和理论平均功率在不同海域间空间分布更不均匀。