潮汐發(fā)電
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- 發(fā)布時(shí)間：2014/9/22 14:28:08
- 作者：hb_yinhe
一、潮汐發(fā)電簡(jiǎn)介
根據(jù)《HY/T 045-1999 海洋能源術(shù)語(yǔ)》對(duì)潮汐發(fā)電的定義，潮汐發(fā)電是水力發(fā)電的一種，是利用沿海潮汐蘊(yùn)藏的‘水能”(潮汐能)轉(zhuǎn)化為電能。須在海灣或河口筑堤壩、建閘而成納潮水庫(kù)。漲、落潮時(shí)潮水通過(guò)水輪機(jī)進(jìn)、出水庫(kù)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。水庫(kù)內(nèi)外水面高度差是發(fā)電所需的水頭。
潮汐能是指潮波的勢(shì)能和動(dòng)能的總稱(chēng)，是一種可再生能源，是水能的一種。潮汐發(fā)電是對(duì)潮波勢(shì)能差的利用，是指利用高、低潮位之間的落差推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。
二、潮汐發(fā)電原理
潮汐發(fā)電與普通水利發(fā)電原理類(lèi)似，通過(guò)出水庫(kù)，在漲潮時(shí)將海水儲(chǔ)存在水庫(kù)內(nèi)，以勢(shì)能的形式保存，然后，在落潮時(shí)放出海水，利用高、低潮位之間的落差，推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)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(jī)結(jié)構(gòu)要適合低水頭、大流量的特點(diǎn)。
圖1 潮汐發(fā)電原理
潮水的流動(dòng)與河水的流動(dòng)不同，它是不斷變換方向的，潮汐發(fā)電有以下三種形式：
1、單池單向發(fā)電
單庫(kù)單向在漲潮時(shí)將儲(chǔ)水庫(kù)閘門(mén)打開(kāi)，向水庫(kù)充水，平潮時(shí)關(guān)閘；落潮后，待儲(chǔ)水庫(kù)與外海有一定水位差時(shí)開(kāi)閘，驅(qū)動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少；缺點(diǎn)是潮汛能利用率低，發(fā)電不連續(xù)。
2、單池雙向發(fā)電
單庫(kù)雙向型，利用兩套閥門(mén)控制兩條向水輪機(jī)引水的管道。在漲潮和落潮時(shí)，海水分別從各自的引水管道進(jìn)入水輪機(jī)，使水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)，這種方案適應(yīng)天然潮汐過(guò)程，潮汐能利用率高，但投資大。
3、雙池雙向發(fā)電
采用兩個(gè)水力相聯(lián)的水庫(kù)。漲潮時(shí)，向高儲(chǔ)水庫(kù)充水；落潮時(shí)，由低儲(chǔ)水庫(kù)排水，利用兩水庫(kù)間的水位差，使水輪發(fā)電機(jī)組連續(xù)單向旋轉(zhuǎn)發(fā)電。該方案可實(shí)現(xiàn)連續(xù)發(fā)電，但是要建兩個(gè)水庫(kù)，投資大且工作水頭低。
三、潮汐發(fā)電特點(diǎn)
潮汐發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)
1、能源清潔可靠，可以經(jīng)久不息地利用，且不受氣候條件的影響。
2、雖然有周期性間歇，但有準(zhǔn)確規(guī)律，可用電子計(jì)算機(jī)預(yù)報(bào)，并有計(jì)劃納入電網(wǎng)運(yùn)行。
3、一般離用電中心近，不必遠(yuǎn)距離送電。
4、潮汐電站興建后的最高庫(kù)水位總是低于建站前最高潮水位，因此潮汐電站庫(kù)區(qū)不但不淹沒(méi)土地，還可以促淤?lài)鷫?，發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖。
5、潮汐電站的主要部分建在水下，不污染環(huán)境，而且還美化環(huán)境，提高旅游效益。
潮汐發(fā)電的缺點(diǎn)
1、潮差和水頭在一日內(nèi)經(jīng)常變化，在無(wú)特殊調(diào)節(jié)措施時(shí)，出力有間歇性，給用戶(hù)帶來(lái)不便。但可按潮汐預(yù)報(bào)提前制定運(yùn)行計(jì)劃，與大電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行，以克服其間歇性。 潮汐發(fā)電
2、潮汐存在半月變化，潮差可相差二倍，故保證出力、裝機(jī)的年利用小時(shí)數(shù)也低。
3、潮汐電站建在港灣?？?，通常水深壩長(zhǎng)，施工、地基處理及防淤等問(wèn)題較困難。故土建和機(jī)電 投資大，造價(jià)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，敵水輪機(jī)體積大，耗鋼量多， 進(jìn)出水建筑物結(jié)構(gòu)復(fù)雜。而且因浸泡在海水中，海水、海生物對(duì)金屬結(jié)構(gòu)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(yáng)日給出之日需電負(fù)荷圖配合較差。
潮汐發(fā)電雖然存在很多不足，但隨著現(xiàn)代技術(shù)水平的不斷提高，不足將逐漸得到改善。海洋占地球面積的71%，蘊(yùn)含著巨大的海洋能源，在諸多形式的海洋能中，海洋潮汐能含量巨大，是目前最具有開(kāi)發(fā)潛力的新能源之一，而我國(guó)作為一個(gè)能源消耗大國(guó)，一直在尋求可替代性新能源，潮汐能也將成為一種新能源造福人類(lèi)。
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