每天，海洋都会有规律地潮涨潮落。

我们把这种现象叫作“潮汐”。

在1687年艾萨克·牛顿发现了万有引力定律之后，人们开始认识到潮汐是由月球和太阳对地球的引力引起的。只要地球、月球和太阳之间的相对运动关系存在，潮汐就会一直存在。

我们看到，涨潮时，汹涌而来的海水如万马奔腾，具有巨大的动能。随着海水水位的升高，海水的巨大动能被转化为势能。落潮时，海水一泻干里、奔腾而去，势能又转化为动能。如果我们可以把潮汐中蕴含的丰富能量加以利用，一定可以缓解我们的能源压力!

潮差大坝与潮汐泻湖

潮汐中蕴藏着巨大的能量。从20世纪开始，人们尝试利用潮汐中的能量来发电。主要有两种技术，一种被称为潮差技术，一种叫作潮汐流技术。

潮差是对传统水力发电大坝技术的一种改进。在潮汐河口建一座大坝，在大坝的高墙上设一扇可以移动的门，叫作“水闸”。当水闸打开时，滚滚而来的潮水充满了水库。一旦水面达到最高水平时，水闸关闭，将水流截断。退潮时，在水闸两侧会产生水位差，并且水位差会随着潮落渐渐增加，高水位一侧的势能也不断增大。当水位差达到预定值时，水闸再次打开，水库中的水瞬间被释放出来。湍急的水流驱动着水下的涡轮机转动，带动发电机发电，将存储在水流中的机械能转化为电能。

这种技术适合于那些有着丰富的潮差资源的地方，比如天然的海湾，潮差在7米以上才有利用价值。英国牛津大学最近的一项研究显示，苏格兰的朋特兰湾有着丰富的潮汐能，足以支撑苏格兰一半的能量供给。

潮差大坝也有一些缺点，比如一天中能够发电的时间只有涨潮时短短的几个小时，这限制了潮差大坝的发电效率。而且，潮差大坝也会对海岸的生态系统和环境造成破坏。因此，科学家和工程师提出了一些新的潮差替代设备，其中最为先进的是潮汐泻湖。潮汐泻湖不需要建在海岸边上，而是建在海洋里。潮汐泻湖是一种可以让海水进出的水池，工作方式与潮差大坝类似，但是效率更高，也不会影响潮汐带内较为敏感的生态系统。

2016年初，英国在斯温西威尔士城沿海建造了世界上第一个潮汐泻湖项目，环绕了11平方千米的水域。每天它将以320兆瓦的功率发电长达14小时，这足够为155000个家庭提供能量，它也因此成了世界上最大的潮汐设备。这个项目将在2019年完成。更为激进、也更有前景的潮汐项目是荷兰设计的动态潮汐能系统。一个巨大的T型码头将设立在距离海岸边60千米的海面上，截断涌向岸边的潮水，并且可以产生足够大的水位差以供发电。目前，中国和荷兰的团队正在推进这个项目的计划。