【潮汐能】潮汐能發電(dian)技(ji)術 潮汐能發電(dian)原理 潮汐能的利用

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潮汐能

在(zai)海(hai)(hai)(hai)灣或感潮(chao)河口，可見(jian)到(dao)海(hai)(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)或江水(shui)(shui)(shui)(shui)每天有兩(liang)次的(de)(de)(de)漲落(luo)(luo)現象，早(zao)上的(de)(de)(de)稱為(wei)潮(chao)，晚上的(de)(de)(de)稱為(wei)汐(xi)。潮(chao)汐(xi)作為(wei)一種(zhong)自然現象，為(wei)人類(lei)的(de)(de)(de)航海(hai)(hai)(hai)、捕撈和(he)曬鹽提供了方便。這(zhe)種(zhong)現象主要是由月球(qiu)、太陽的(de)(de)(de)引潮(chao)力(li)以及地(di)球(qiu)自轉(zhuan)(zhuan)效應所造成的(de)(de)(de)。漲潮(chao)時(shi)，大量海(hai)(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)洶涌(yong)而(er)(er)來，具(ju)有很大的(de)(de)(de)動(dong)(dong)能(neng)(neng)；同(tong)時(shi)，水(shui)(shui)(shui)(shui)位逐漸升高，動(dong)(dong)能(neng)(neng)轉(zhuan)(zhuan)化(hua)為(wei)勢能(neng)(neng)。落(luo)(luo)潮(chao)時(shi)，海(hai)(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)奔騰而(er)(er)歸，水(shui)(shui)(shui)(shui)位陸續(xu)下(xia)降，勢能(neng)(neng)又(you)轉(zhuan)(zhuan)化(hua)為(wei)動(dong)(dong)能(neng)(neng)。海(hai)(hai)(hai)水(shui)(shui)(shui)(shui)在(zai)運(yun)動(dong)(dong)時(shi)所具(ju)有的(de)(de)(de)動(dong)(dong)能(neng)(neng)和(he)勢能(neng)(neng)統稱為(wei)潮(chao)汐(xi)能(neng)(neng)。潮(chao)汐(xi)是一種(zhong)蘊藏量極大、取之不盡、用之不竭、不需(xu)開采(cai)和(he)運(yun)輸、潔凈無污染的(de)(de)(de)可再生(sheng)能(neng)(neng)源。建設潮(chao)汐(xi)電(dian)站，不需(xu)要移民(min)，不淹沒土地(di)，沒有環境(jing)污染問(wen)題，還可以結合潮(chao)汐(xi)發電(dian)發展圍(wei)墾、水(shui)(shui)(shui)(shui)生(sheng)養殖和(he)海(hai)(hai)(hai)洋化(hua)工等(deng)綜(zong)合利用項目(mu)。

利用

潮(chao)(chao)(chao)(chao)汐(xi)能(neng)的(de)(de)主要利用方式(shi)是潮(chao)(chao)(chao)(chao)汐(xi)發(fa)(fa)電(dian)。潮(chao)(chao)(chao)(chao)汐(xi)發(fa)(fa)電(dian)與普(pu)通(tong)水利發(fa)(fa)電(dian)原理類似，通(tong)過出(chu)水庫，在漲潮(chao)(chao)(chao)(chao)時將海(hai)水儲存(cun)在水庫內，以勢能(neng)的(de)(de)形(xing)式(shi)保(bao)存(cun)，然后(hou)，在落(luo)(luo)潮(chao)(chao)(chao)(chao)時放出(chu)海(hai)水，利用高、低(di)潮(chao)(chao)(chao)(chao)位之間的(de)(de)落(luo)(luo)差，推動(dong)水輪機旋轉，帶動(dong)發(fa)(fa)電(dian)機發(fa)(fa)電(dian)。差別在于海(hai)水與河(he)水不同，蓄積的(de)(de)海(hai)水落(luo)(luo)差不大，但(dan)流量(liang)較大，并且呈間歇性，從而(er)潮(chao)(chao)(chao)(chao)汐(xi)發(fa)(fa)電(dian)的(de)(de)水輪機結構(gou)要適合低(di)水頭、大流量(liang)的(de)(de)特點。

潮(chao)汐發(fa)電(dian)(dian)是水(shui)(shui)力(li)發(fa)電(dian)(dian)的一種。在有條(tiao)件(jian)的海灣或感潮(chao)口(kou)建筑堤壩、閘門和廠房，圍成水(shui)(shui)庫(ku)，水(shui)(shui)庫(ku)水(shui)(shui)位與(yu)外(wai)海潮(chao)位之(zhi)間形成一定的潮(chao)差（即工作水(shui)(shui)頭），從而可驅(qu)動水(shui)(shui)輪發(fa)電(dian)(dian)機(ji)組發(fa)電(dian)(dian)。

與潮汐(xi)(xi)(xi)發電(dian)相關的(de)技術進步極為(wei)(wei)迅速，已開(kai)發出多種(zhong)將潮汐(xi)(xi)(xi)能轉變(bian)為(wei)(wei)機(ji)械能的(de)機(ji)械設(she)備，如(ru)螺(luo)旋漿式水輪機(ji)、軸流(liu)式水輪機(ji)、開(kai)敞環(huan)流(liu)式水輪機(ji)等(deng)，日(ri)本甚(shen)至開(kai)始(shi)利用人造衛星(xing)提供潮流(liu)信息(xi)資料。利用潮汐(xi)(xi)(xi)發電(dian)日(ri)趨成(cheng)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，周而復(fu)始，取之不盡，用之不竭。它(ta)完全(quan)可以發(fa)展成為沿(yan)海地(di)區(qu)生(sheng)活、生(sheng)產和國防需(xu)要(yao)的重要(yao)補充能源。

2、它是一種相(xiang)對穩定的可靠能源，很少受氣候(hou)、水文等自然因素的影(ying)響(xiang)，全年總發電量穩定，不存在豐、枯水年和豐、枯水期影(ying)響(xiang)。

3、潮汐電站不需淹沒大量農(nong)田(tian)構成水(shui)庫，因此，不存在(zai)人(ren)口遷移、淹沒農(nong)田(tian)等復雜問(wen)題(ti)。而且可用攔海大壩，促淤圍墾大片海涂地，把水(shui)產養(yang)殖、水(shui)利(li)(li)、海洋化工(gong)、交通運(yun)輸結(jie)合起(qi)來，大搞綜合利(li)(li)用。這對于人(ren)多地少(shao)、農(nong)田(tian)非(fei)常寶貴(gui)的(de)沿海地區，更是個突出的(de)優點。

4、潮汐電站不需(xu)筑高水壩，即使發生戰(zhan)爭或地(di)震等自然災害，水壩受到破壞，也不至(zhi)于對(dui)下游城市、農(nong)田、人民生命(ming)財產等造成嚴重災害。

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(dian)成本低的特點。

6、機組臺數多(duo)，不用設(she)置備用機組。

缺點

1、潮差和水頭在(zai)一日內經(jing)常(chang)變化(hua)，在(zai)無特殊調節措(cuo)施時，出(chu)力有間(jian)歇(xie)性，給用戶帶來不便。但可按潮汐預(yu)報提前制定運行(xing)(xing)計劃，與(yu)大電網并網運行(xing)(xing)，以克服(fu)其間(jian)歇(xie)性。

2、潮汐存在半月變化，潮差(cha)可相差(cha)二(er)倍，故保證出力、裝(zhuang)機的(de)年利用小時(shi)數也低。

3、潮汐電站建在港灣(wan)海口，通常水深壩(ba)長，施工(gong)、地基處理及防(fang)淤等問(wen)題(ti)較困難。故土(tu)建和機電投資大(da)，造(zao)價較高。

4、潮汐電站是(shi)低(di)水頭(tou)、大流(liu)量(liang)的發(fa)電形式。漲(zhang)落潮水流(liu)方向相反，故水輪機體積(ji)大，耗鋼(gang)量(liang)多，進出水建筑(zhu)物(wu)(wu)結(jie)構(gou)復雜。而且(qie)因浸泡在海(hai)(hai)(hai)水中，海(hai)(hai)(hai)水、海(hai)(hai)(hai)生物(wu)(wu)對金(jin)屬結(jie)構(gou)物(wu)(wu)和(he)海(hai)(hai)(hai)工建筑(zhu)物(wu)(wu)有腐蝕和(he)沾污(wu)作用，放需作特殊的防腐和(he)防海(hai)(hai)(hai)生物(wu)(wu)粘(zhan)附(fu)處理。

5、潮汐變化(hua)周期為(wei)太陰(yin)日（24h50min），月(yue)循環約(yue)(yue)為(wei)14天多，每(mei)天高潮落后(hou)約(yue)(yue)50min，故與按太陽日給出之日需電(dian)負(fu)荷(he)圖(tu)配合較差。潮汐發電(dian)雖然(ran)存在以(yi)(yi)(yi)上不足(zu)之處(chu)，但隨著(zhu)現(xian)(xian)代技術水平的不斷提高，是可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)得到改善(shan)的。如采用(yong)(yong)雙向或多水庫發電(dian)、利用(yong)(yong)抽水蓄能、納人電(dian)網調節等措施(shi)，可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)彌補第一(yi)個缺點(dian)；采用(yong)(yong)現(xian)(xian)代化(hua)浮運沉(chen)箱進(jin)行施(shi)工，可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)節約(yue)(yue)土建投資；應用(yong)(yong)不銹鋼制作(zuo)機組(zu)，選用(yong)(yong)乙烯樹脂系列涂料，再采用(yong)(yong)陰(yin)極(ji)保護，可(ke)(ke)克服海水的腐蝕及海生物的粘附。

發電類型

潮汐(xi)電站可(ke)以(yi)是單水(shui)庫或雙水(shui)庫。單水(shui)庫潮汐(xi)電站只筑一(yi)道堤壩和(he)一(yi)個水(shui)庫，雙水(shui)庫潮汐(xi)電站建有兩個相鄰的水(shui)庫。

單庫單向電站

即只用一個水庫(ku)，僅在漲潮（或落潮）時發電(dian)，因此(ci)又稱(cheng)為單水庫(ku)單程(cheng)式潮汐電(dian)站(zhan)。我(wo)國浙江(jiang)省溫嶺市沙山潮汐電(dian)站(zhan)就是(shi)這(zhe)種類型。

單庫雙向電站

用一個水(shui)庫，但是(shi)漲潮與(yu)落潮時(shi)均(jun)可(ke)發電(dian)(dian)，只是(shi)在水(shui)庫內外(wai)水(shui)位相同的平(ping)潮時(shi)不(bu)能(neng)發電(dian)(dian)，這種電(dian)(dian)站稱之為單水(shui)庫雙程式(shi)潮汐電(dian)(dian)站，它大大提高了(le)潮汐能(neng)的利用率。廣東省東莞市(shi)的鎮口(kou)潮汐電(dian)(dian)站及浙江(jiang)省溫嶺市(shi)江(jiang)廈潮汐電(dian)(dian)站，就是(shi)這種型式(shi)。

雙庫雙向電站

為(wei)了使潮(chao)(chao)汐電(dian)(dian)站能(neng)夠全日連續發電(dian)(dian)就必(bi)須采用雙水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)的(de)潮(chao)(chao)汐電(dian)(dian)站。它是(shi)用二個(ge)相鄰的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)，使一個(ge)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)在漲潮(chao)(chao)時進水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)，另一個(ge)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)在落潮(chao)(chao)時放(fang)(fang)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)，這樣(yang)前(qian)一個(ge)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)(wei)總比后(hou)一個(ge)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)的(de)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)(wei)高(gao)(gao)，故前(qian)者(zhe)稱(cheng)為(wei)上水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)（高(gao)(gao)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)(wei)庫(ku)(ku)(ku)），后(hou)者(zhe)稱(cheng)為(wei)下水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)（低水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)(wei)庫(ku)(ku)(ku)）。水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)輪發電(dian)(dian)機組(zu)放(fang)(fang)在兩水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)之間的(de)隔壩內，兩水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)始(shi)終保持著水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)位(wei)(wei)差(cha)，故可以全天發電(dian)(dian)。