【潮汐能】潮汐能發(fā)電技術 潮汐能發(fā)電原理 潮汐能的利用

潮汐能

在海灣或感潮河口，可見到海水或江水每天有兩次的漲落現(xiàn)象,，早上的稱為潮,，晚上的稱為汐。潮汐作為一種自然現(xiàn)象,，為人類的航海,、捕撈和曬鹽提供了方便。這種現(xiàn)象主要是由月球,、太陽的引潮力以及地球自轉效應所造成的,。漲潮時，大量海水洶涌而來,，具有很大的動能,；同時，水位逐漸升高,，動能轉化為勢能,。落潮時，海水奔騰而歸,，水位陸續(xù)下降,，勢能又轉化為動能。海水在運動時所具有的動能和勢能統(tǒng)稱為潮汐能,。潮汐是一種蘊藏量極大,、取之不盡、用之不竭,、不需開采和運輸、潔凈無污染的可再生能源,。建設潮汐電站,，不需要移民，不淹沒土地,，沒有環(huán)境污染問題,，還可以結合潮汐發(fā)電發(fā)展圍墾、水生養(yǎng)殖和海洋化工等綜合利用項目,。

利用

潮汐能的主要利用方式是潮汐發(fā)電,。潮汐發(fā)電與普通水利發(fā)電原理類似，通過出水庫,，在漲潮時將海水儲存在水庫內,，以勢能的形式保存，然后，在落潮時放出海水,，利用高,、低潮位之間的落差，推動水輪機旋轉,，帶動發(fā)電機發(fā)電,。差別在于海水與河水不同，蓄積的海水落差不大,，但流量較大,，并且呈間歇性，從而潮汐發(fā)電的水輪機結構要適合低水頭,、大流量的特點,。

潮汐發(fā)電是水力發(fā)電的一種。在有條件的海灣或感潮口建筑堤壩,、閘門和廠房,，圍成水庫，水庫水位與外海潮位之間形成一定的潮差（即工作水頭）,，從而可驅動水輪發(fā)電機組發(fā)電,。

與潮汐發(fā)電相關的技術進步極為迅速，已開發(fā)出多種將潮汐能轉變?yōu)闄C械能的機械設備,，如螺旋漿式水輪機,、軸流式水輪機、開敞環(huán)流式水輪機等,，日本甚至開始利用人造衛(wèi)星提供潮流信息資料,。利用潮汐發(fā)電日趨成熟，已進入實用階段,。

發(fā)電特點

優(yōu)點

1,、潮汐能是一種清潔、不污染環(huán)境,、不影響生態(tài)平衡的可再生新能源,。潮水每日漲落，周而復始,，取之不盡,，用之不竭。它完全可以發(fā)展成為沿海地區(qū)生活,、生產和國防需要的重要補充能源,。

2、它是一種相對穩(wěn)定的可靠能源,，很少受氣候,、水文等自然因素的影響,，全年總發(fā)電量穩(wěn)定，不存在豐,、枯水年和豐,、枯水期影響。

3,、潮汐電站不需淹沒大量農田構成水庫,，因此，不存在人口遷移,、淹沒農田等復雜問題,。而且可用攔海大壩，促淤圍墾大片海涂地,，把水產養(yǎng)殖,、水利、海洋化工,、交通運輸結合起來,，大搞綜合利用。這對于人多地少,、農田非常寶貴的沿海地區(qū),，更是個突出的優(yōu)點。

4,、潮汐電站不需筑高水壩,，即使發(fā)生戰(zhàn)爭或地震等自然災害，水壩受到破壞,，也不至于對下游城市,、農田、人民生命財產等造成嚴重災害,。

5,、潮汐能開發(fā)一次能源和二次能源相結合，不用燃料,，不受一次能源價格的影響,，而且運行費用低，是一種經(jīng)濟能源,。但也和河川水電站一樣，存在一次投資大,、發(fā)電成本低的特點,。

6、機組臺數(shù)多,，不用設置備用機組,。

缺點

1,、潮差和水頭在一日內經(jīng)常變化，在無特殊調節(jié)措施時,，出力有間歇性,，給用戶帶來不便。但可按潮汐預報提前制定運行計劃,，與大電網(wǎng)并網(wǎng)運行,，以克服其間歇性。

2,、潮汐存在半月變化,，潮差可相差二倍，故保證出力,、裝機的年利用小時數(shù)也低,。

3、潮汐電站建在港灣?？?，通常水深壩長，施工,、地基處理及防淤等問題較困難,。故土建和機電投資大，造價較高,。

4,、潮汐電站是低水頭、大流量的發(fā)電形式,。漲落潮水流方向相反,，故水輪機體積大，耗鋼量多,，進出水建筑物結構復雜,。而且因浸泡在海水中，海水,、海生物對金屬結構物和海工建筑物有腐蝕和沾污作用,，放需作特殊的防腐和防海生物粘附處理。

5,、潮汐變化周期為太陰日（24h50min）,，月循環(huán)約為14天多，每天高潮落后約50min,，故與按太陽日給出之日需電負荷圖配合較差,。潮汐發(fā)電雖然存在以上不足之處，但隨著現(xiàn)代技術水平的不斷提高,，是可以得到改善的,。如采用雙向或多水庫發(fā)電,、利用抽水蓄能、納人電網(wǎng)調節(jié)等措施,，可以彌補第一個缺點,；采用現(xiàn)代化浮運沉箱進行施工，可以節(jié)約土建投資,；應用不銹鋼制作機組,，選用乙烯樹脂系列涂料，再采用陰極保護,，可克服海水的腐蝕及海生物的粘附,。

發(fā)電類型

潮汐電站可以是單水庫或雙水庫。單水庫潮汐電站只筑一道堤壩和一個水庫,，雙水庫潮汐電站建有兩個相鄰的水庫,。

單庫單向電站

即只用一個水庫，僅在漲潮（或落潮）時發(fā)電,，因此又稱為單水庫單程式潮汐電站,。我國浙江省溫嶺市沙山潮汐電站就是這種類型。

單庫雙向電站

用一個水庫,，但是漲潮與落潮時均可發(fā)電,，只是在水庫內外水位相同的平潮時不能發(fā)電，這種電站稱之為單水庫雙程式潮汐電站,，它大大提高了潮汐能的利用率,。廣東省東莞市的鎮(zhèn)口潮汐電站及浙江省溫嶺市江廈潮汐電站，就是這種型式,。

雙庫雙向電站

為了使潮汐電站能夠全日連續(xù)發(fā)電就必須采用雙水庫的潮汐電站,。它是用二個相鄰的水庫，使一個水庫在漲潮時進水,，另一個水庫在落潮時放水,，這樣前一個水庫的水位總比后一個水庫的水位高，故前者稱為上水庫（高水位庫）,，后者稱為下水庫（低水位庫）,。水輪發(fā)電機組放在兩水庫之間的隔壩內，兩水庫始終保持著水位差,，故可以全天發(fā)電,。