潮间带,是指平均最高潮位和最低潮位间的海岸,也就是,从海水涨至最高时所淹没的地方开始,到潮水退到最低时露出的水面,之间的范围。潮间带以上,海浪的水滴可以达到的
海岸
,称为
潮上带
。潮间带以下,向海延伸至约三十公尺深的地带,称为亚潮带。
退潮后,在
低潮线
以上积水的
小水池
称为「
潮池
」。潮池的生物必须具有忍受每日温差和
含氧量
剧烈变化的能力,此处栖地环境时而干燥时而潮湿、温度时高时低、
盐度
也是时时变化,可以说
微环境
的变化非常大。在全世界,人们利用潮间带特有的
生态环境
,进行
水产养殖
活动,形成海岸常见的
人文景观
。
潮间带位于
高低潮
水位线
之间,在我国,潮间带资源集中于
长江口
以北各省,主要在江苏、上海和山东
沿海地区
。根据初步估算,潮间带年平均风速可达6—7米/秒。我国进行的
样机试验
和即将开展海上
风电
示范项目按严格的定义均为
潮间带风电场
。 明确潮间带风电开发目的
潮间带风电场在世界上尚无先例,我国无法借鉴国际先进的经验,属于“摸着石头过河”。
我国进行潮间带风电场的示范和建设的原因与欧洲进行
海上风电场
建设有所不同。在欧洲,虽然海上风电建设的成本同样是陆上风电成本的两倍以上,但欧洲的海上
风能资源
要比陆上好得多,增加的风能资源在很大程度上抵消了增加的成本;而我国的风能资源主要集中于
三北地区
,潮间带的风能资源是否明显高于三北地区,由于测风资料的短缺,如今还不是特别清楚。我国发展潮间带风电场的主要原因是,
东部沿海地区
临近
电力负荷中心
,电网容量比较大、结构相对合理,能够节省电力传输成本,我国开展潮间带风电场的建设不是目的,更重要的是为了与陆上、中深海上风电的
开发成本
进行比较,选择一条适合中国的风电利用形式(陆上、潮间带还是中深海上风电)。
与陆上风电相比,潮间带风电工程的
经济性
取决于安装成本和风资源。因为从风机角度来看,潮间带风机是在陆上风机增加一些冗余设计来实现的,并且风机所受载荷与陆上风机几乎没有差异(没有
波浪载荷
);从电网角度看,我国东部沿海电网的连接相对容易;从
海底电缆
看,潮间带风电场距离海岸较近,电缆成本的比例不会显著地升高。
潮间带风电工程的安装涉及地基的建造和如何安装风机。上海
东海大桥
风电场采用的是单桩地基和风机
整体安装
,积累了宝贵的经验,但由于此风电场临近东海大桥这条高速
运输通道
,其他潮间带风电场在借鉴其经验时应把安装成本适当调高。
来看对于单桩安装,比较好的选择是用小型的自升式驳船,桩式基础也是可以考虑的路径,两者各有优缺点。单桩需要专门制造和安装,如果要安装多台风机,
实践证明
是可行的。桩式基础只有在场地、通道和
工作平台
在水位上方建造时才能使用。单桩采用的是传统的已经成熟的技术,但是
桩帽
和打桩比较贵。两者孰优孰劣无法明晰。
潮间带风能资源资料十分有限,这是风电场效益的隐患,风速是最重要的指标,无论怎样强调其重要性也不为过。据测算,同样一台风机,安装在年平均风速为9米/秒的风电场比安装在风速为6米/秒的风电场
发电量
高出一倍。一个3.8吉瓦的风电场,如果有10%的发电量损失,则每年的损失可以用来建造1900座
测风塔
。测风工作如果做得不够,会给投资带来无可挽回的损失。我国潮间带地区测风工作开展得不够,应重点加强测风的
准确性
和测风时间。