【潮汐(xi)(xi)能】潮汐(xi)(xi)能發(fa)電(dian)技術(shu) 潮汐(xi)(xi)能發(fa)電(dian)原理 潮汐(xi)(xi)能的(de)利用

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潮汐能

在海(hai)(hai)(hai)灣(wan)或(huo)感(gan)潮(chao)(chao)河口(kou)，可(ke)見到海(hai)(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)或(huo)江(jiang)水(shui)(shui)(shui)每天有兩(liang)次(ci)的(de)(de)漲(zhang)落(luo)現(xian)象(xiang)，早上(shang)的(de)(de)稱為(wei)(wei)潮(chao)(chao)，晚(wan)上(shang)的(de)(de)稱為(wei)(wei)汐。潮(chao)(chao)汐作(zuo)為(wei)(wei)一(yi)(yi)種自然現(xian)象(xiang)，為(wei)(wei)人類的(de)(de)航海(hai)(hai)(hai)、捕(bu)撈和(he)(he)曬鹽(yan)提供了方便。這(zhe)種現(xian)象(xiang)主要是由月球、太(tai)陽(yang)的(de)(de)引(yin)潮(chao)(chao)力以及地球自轉效應所造成的(de)(de)。漲(zhang)潮(chao)(chao)時，大(da)量(liang)海(hai)(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)洶(xiong)涌而來，具有很大(da)的(de)(de)動(dong)(dong)(dong)能(neng)(neng)；同時，水(shui)(shui)(shui)位逐漸升高，動(dong)(dong)(dong)能(neng)(neng)轉化(hua)為(wei)(wei)勢(shi)(shi)能(neng)(neng)。落(luo)潮(chao)(chao)時，海(hai)(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)奔騰而歸，水(shui)(shui)(shui)位陸續下降，勢(shi)(shi)能(neng)(neng)又轉化(hua)為(wei)(wei)動(dong)(dong)(dong)能(neng)(neng)。海(hai)(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)在運動(dong)(dong)(dong)時所具有的(de)(de)動(dong)(dong)(dong)能(neng)(neng)和(he)(he)勢(shi)(shi)能(neng)(neng)統稱為(wei)(wei)潮(chao)(chao)汐能(neng)(neng)。潮(chao)(chao)汐是一(yi)(yi)種蘊(yun)藏量(liang)極大(da)、取之不(bu)(bu)盡、用之不(bu)(bu)竭(jie)、不(bu)(bu)需(xu)(xu)開采和(he)(he)運輸、潔凈無(wu)污(wu)染的(de)(de)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)(neng)源。建設潮(chao)(chao)汐電站(zhan)，不(bu)(bu)需(xu)(xu)要移民，不(bu)(bu)淹沒土地，沒有環境(jing)污(wu)染問題，還可(ke)以結合潮(chao)(chao)汐發電發展圍墾、水(shui)(shui)(shui)生(sheng)養殖和(he)(he)海(hai)(hai)(hai)洋化(hua)工等綜合利用項目。

利用

潮(chao)(chao)汐能(neng)的(de)(de)主(zhu)要利用方式是潮(chao)(chao)汐發電(dian)(dian)。潮(chao)(chao)汐發電(dian)(dian)與(yu)普通水(shui)(shui)利發電(dian)(dian)原理類(lei)似，通過出(chu)水(shui)(shui)庫(ku)，在(zai)漲潮(chao)(chao)時將海(hai)水(shui)(shui)儲存在(zai)水(shui)(shui)庫(ku)內，以(yi)勢能(neng)的(de)(de)形式保(bao)存，然后，在(zai)落(luo)潮(chao)(chao)時放出(chu)海(hai)水(shui)(shui)，利用高、低(di)潮(chao)(chao)位之間(jian)的(de)(de)落(luo)差，推動水(shui)(shui)輪(lun)機旋轉，帶動發電(dian)(dian)機發電(dian)(dian)。差別在(zai)于海(hai)水(shui)(shui)與(yu)河水(shui)(shui)不同，蓄積的(de)(de)海(hai)水(shui)(shui)落(luo)差不大，但流量較大，并(bing)且呈間(jian)歇性，從而(er)潮(chao)(chao)汐發電(dian)(dian)的(de)(de)水(shui)(shui)輪(lun)機結構要適合低(di)水(shui)(shui)頭、大流量的(de)(de)特點。

潮(chao)(chao)汐發(fa)(fa)電是水(shui)(shui)(shui)力(li)發(fa)(fa)電的(de)一(yi)種。在有條件的(de)海灣或感潮(chao)(chao)口建筑堤壩、閘門和廠房，圍成(cheng)水(shui)(shui)(shui)庫，水(shui)(shui)(shui)庫水(shui)(shui)(shui)位與外海潮(chao)(chao)位之間形成(cheng)一(yi)定的(de)潮(chao)(chao)差（即工(gong)作水(shui)(shui)(shui)頭），從(cong)而可驅動(dong)水(shui)(shui)(shui)輪發(fa)(fa)電機組發(fa)(fa)電。

與(yu)潮汐(xi)發(fa)電相關(guan)的技術進步(bu)極為迅速(su)，已開發(fa)出多種將潮汐(xi)能轉變為機(ji)械(xie)能的機(ji)械(xie)設備，如螺旋漿式(shi)水輪機(ji)、軸流(liu)式(shi)水輪機(ji)、開敞環流(liu)式(shi)水輪機(ji)等，日(ri)本甚至開始利用人(ren)造衛星提供潮流(liu)信息資料。利用潮汐(xi)發(fa)電日(ri)趨成熟，已進入實用階段。

發電特點

優點

1、潮汐能是一種清潔、不污染環境、不影響生態平衡的可再生新能源。潮水(shui)每日漲落(luo)，周而(er)復始(shi)，取之不盡，用之不竭。它完全可以發展成為沿海地區生活、生產和國防需要的(de)重(zhong)要補充能(neng)源(yuan)。

2、它是一種相(xiang)對穩定(ding)(ding)的可靠(kao)能源，很少受氣(qi)候、水(shui)文等(deng)自(zi)然(ran)因素的影響，全年總發電量穩定(ding)(ding)，不(bu)存在豐、枯(ku)水(shui)年和豐、枯(ku)水(shui)期影響。

3、潮汐電站(zhan)不(bu)需淹沒大(da)(da)(da)量農田構成水(shui)庫，因此，不(bu)存在人口遷移、淹沒農田等復雜問題(ti)。而(er)且可(ke)用攔海大(da)(da)(da)壩，促(cu)淤(yu)圍墾大(da)(da)(da)片海涂地，把水(shui)產養殖、水(shui)利、海洋化(hua)工、交通運輸結合起來，大(da)(da)(da)搞綜(zong)合利用。這對于人多地少、農田非常寶貴(gui)的沿海地區，更是個突出的優點。

4、潮汐(xi)電站(zhan)不需筑(zhu)高水壩，即使發生戰(zhan)爭或地震等(deng)自然(ran)災(zai)害，水壩受到破壞，也不至于對(dui)下游城市(shi)、農田、人民生命財產等(deng)造成嚴(yan)重災(zai)害。

5、潮汐能開發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，是一種經濟能源。但也和河川水電站一樣，存在一次投資大、發電成本(ben)低的特(te)點。

6、機組臺數多，不用(yong)設置備用(yong)機組。

缺點

1、潮(chao)差和水(shui)頭在(zai)一日(ri)內經常變(bian)化，在(zai)無特殊(shu)調節措施(shi)時，出力(li)有間(jian)歇性，給(gei)用(yong)戶帶來不便(bian)。但可按(an)潮(chao)汐預報(bao)提前制定運(yun)行(xing)計劃，與大電(dian)網并網運(yun)行(xing)，以克服其間(jian)歇性。

2、潮(chao)汐存在半月變(bian)化，潮(chao)差(cha)可(ke)相差(cha)二倍，故保證出力、裝機(ji)的(de)年利用小(xiao)時數也低。

3、潮汐電站(zhan)建(jian)在(zai)港灣海口，通常水深壩長，施(shi)工、地基處(chu)理及防淤(yu)等(deng)問題(ti)較(jiao)困難。故土建(jian)和(he)機電投資大，造價較(jiao)高。

4、潮汐電站是低水(shui)頭、大流量的(de)(de)發電形(xing)式(shi)。漲落潮水(shui)流方向相反，故水(shui)輪機體積大，耗鋼量多，進出水(shui)建筑物結構復(fu)雜(za)。而且因浸泡在海(hai)水(shui)中(zhong)，海(hai)水(shui)、海(hai)生物對金屬(shu)結構物和(he)海(hai)工(gong)建筑物有腐蝕和(he)沾(zhan)污作(zuo)用，放需作(zuo)特殊的(de)(de)防腐和(he)防海(hai)生物粘附處理。

5、潮(chao)(chao)汐(xi)變(bian)化(hua)周期為(wei)太陰(yin)(yin)日(ri)(ri)（24h50min），月循環約(yue)為(wei)14天(tian)(tian)多，每天(tian)(tian)高(gao)潮(chao)(chao)落(luo)后約(yue)50min，故與按太陽(yang)日(ri)(ri)給出之日(ri)(ri)需(xu)電(dian)負荷圖配合(he)較差。潮(chao)(chao)汐(xi)發電(dian)雖(sui)然存在以上不(bu)足(zu)之處，但隨著現(xian)代技術(shu)水平(ping)的(de)(de)不(bu)斷(duan)提高(gao)，是可(ke)以得(de)到改善的(de)(de)。如采(cai)用(yong)雙向或(huo)多水庫(ku)發電(dian)、利用(yong)抽(chou)水蓄能、納人電(dian)網(wang)調節等(deng)措(cuo)施，可(ke)以彌(mi)補(bu)第一個缺點；采(cai)用(yong)現(xian)代化(hua)浮運(yun)沉(chen)箱(xiang)進行施工，可(ke)以節約(yue)土(tu)建投(tou)資；應用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼制作機組(zu)，選用(yong)乙烯樹脂系列涂料，再采(cai)用(yong)陰(yin)(yin)極保護(hu)，可(ke)克(ke)服海水的(de)(de)腐蝕及(ji)海生物的(de)(de)粘附。

發電類型

潮(chao)(chao)汐電(dian)站可(ke)以是(shi)單(dan)水(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)或雙(shuang)水(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)。單(dan)水(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)潮(chao)(chao)汐電(dian)站只筑一(yi)道堤(di)壩(ba)和一(yi)個水(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)，雙(shuang)水(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)潮(chao)(chao)汐電(dian)站建(jian)有兩(liang)個相鄰的水(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)。

單庫單向電站

即只(zhi)用一個水庫，僅在漲潮(chao)(chao)（或落潮(chao)(chao)）時發電(dian)，因此(ci)又稱為單水庫單程式潮(chao)(chao)汐電(dian)站。我國浙(zhe)江省溫(wen)嶺市沙(sha)山潮(chao)(chao)汐電(dian)站就是這種(zhong)類(lei)型。

單庫雙向電站

用一個水(shui)庫，但是(shi)漲潮與(yu)落潮時(shi)均可發電(dian)(dian)，只是(shi)在水(shui)庫內(nei)外水(shui)位(wei)相同的平潮時(shi)不能發電(dian)(dian)，這種電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)稱之為單(dan)水(shui)庫雙程式潮汐電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)，它(ta)大(da)大(da)提高(gao)了潮汐能的利用率。廣東(dong)省東(dong)莞(guan)市的鎮口(kou)潮汐電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)及浙江(jiang)省溫嶺市江(jiang)廈潮汐電(dian)(dian)站(zhan)(zhan)，就(jiu)是(shi)這種型式。

雙庫雙向電站

為(wei)了使(shi)潮汐(xi)電(dian)站能(neng)夠(gou)全日(ri)連續發(fa)電(dian)就必須采用(yong)雙(shuang)水(shui)(shui)庫(ku)的潮汐(xi)電(dian)站。它是用(yong)二個(ge)相鄰的水(shui)(shui)庫(ku)，使(shi)一個(ge)水(shui)(shui)庫(ku)在(zai)漲潮時(shi)進水(shui)(shui)，另(ling)一個(ge)水(shui)(shui)庫(ku)在(zai)落潮時(shi)放水(shui)(shui)，這樣前一個(ge)水(shui)(shui)庫(ku)的水(shui)(shui)位(wei)(wei)總(zong)比后一個(ge)水(shui)(shui)庫(ku)的水(shui)(shui)位(wei)(wei)高，故前者(zhe)稱(cheng)為(wei)上水(shui)(shui)庫(ku)（高水(shui)(shui)位(wei)(wei)庫(ku)），后者(zhe)稱(cheng)為(wei)下水(shui)(shui)庫(ku)（低水(shui)(shui)位(wei)(wei)庫(ku)）。水(shui)(shui)輪(lun)發(fa)電(dian)機組放在(zai)兩水(shui)(shui)庫(ku)之間(jian)的隔(ge)壩內，兩水(shui)(shui)庫(ku)始終(zhong)保(bao)持(chi)著(zhu)水(shui)(shui)位(wei)(wei)差，故可以全天發(fa)電(dian)。