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潮汐发电

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  • 发布时间:2014/9/22 14:28:08
  • 作者:银河电气

一、潮汐发电简介

  根据《HY/T 045-1999 海洋能源术语》对潮汐发电的定义,潮汐发电是水力发电的一种,是利用沿海潮汐蕴藏的‘水能”(潮汐能)转化为电能。须在海湾或河口筑堤坝、建闸而成纳潮水库。涨、落潮时潮水通过水轮机进、出水库,带动发电机组发电。水库内外水面高度差是发电所需的水头。
  潮汐能是指潮波的势能和动能的总称,是一种可再生能源,是水能的一种。潮汐发电是对潮波势能差的利用,是指利用高、低潮位之间的落差推动水轮机旋转,带动发电机发电。

二、潮汐发电原理

  潮汐发电与普通水利发电原理类似,通过出水库,在涨潮时将海水储存在水库内,以势能的形式保存,然后,在落潮时放出海水,利用高、低潮位之间的落差,推动水轮机旋转,带动发电机发电。差别在于海水与河水不同,蓄积的海水落差不大,但流量较大,并且呈间歇性,从而潮汐发电的水轮机结构要适合低水头、大流量的特点。
潮汐发电原理
图1 潮汐发电原理
  潮水的流动与河水的流动不同,它是不断变换方向的,潮汐发电有以下三种形式:   

1、单池单向发电

  单库单向在涨潮时将储水库闸门打开,向水库充水,平潮时关闸;落潮后,待储水库与外海有一定水位差时开闸,驱动水轮发电机组发电。这种方案的优点是设备结构简单,投资少;缺点是潮汛能利用率低,发电不连续。 

2、单池双向发电   

  单库双向型,利用两套阀门控制两条向水轮机引水的管道。在涨潮和落潮时,海水分别从各自的引水管道进入水轮机,使水轮机旋转带动发电机,这种方案适应天然潮汐过程,潮汐能利用率高,但投资大。

3、双池双向发电

  采用两个水力相联的水库。涨潮时,向高储水库充水;落潮时,由低储水库排水,利用两水库间的水位差,使水轮发电机组连续单向旋转发电。该方案可实现连续发电,但是要建两个水库,投资大且工作水头低。 

三、潮汐发电特点

潮汐发电的优点 

  1、能源清洁可靠,可以经久不息地利用,且不受气候条件的影响。 
  2、虽然有周期性间歇,但有准确规律,可用电子计算机预报,并有计划纳入电网运行。 
  3、一般离用电中心近,不必远距离送电。 
  4、潮汐电站兴建后的最高库水位总是低于建站前最高潮水位,因此潮汐电站库区不但不淹没土地,还可以促淤围垦,发展水产养殖。
  5、潮汐电站的主要部分建在水下,不污染环境,而且还美化环境,提高旅游效益。

潮汐发电的缺点 

  1、潮差和水头在一日内经常变化,在无特殊调节措施时,出力有间歇性,给用户带来不便。但可按潮汐预报提前制定运行计划,与大电网并网运行,以克服其间歇性。  潮汐发电 
  2、潮汐存在半月变化,潮差可相差二倍,故保证出力、装机的年利用小时数也低。 
  3、潮汐电站建在港湾海口,通常水深坝长,施工、地基处理及防淤等问题较困难。故土建和机电 投资大,造价较高。 
  4、潮汐电站是低水头、大流量的发电形式。涨落潮水流方向相反,敌水轮机体积大,耗钢量多, 进出水建筑物结构复杂。而且因浸泡在海水中,海水、海生物对金属结构物和海工建筑物有腐蚀和沾污作用,放需作特殊的防腐和防海生物粘附处理。 
  5、潮汐变化周期为太阴日(24h50min),月循环约为14天多,每天高潮落后约50min,故与按太 阳日给出之日需电负荷图配合较差。  

  潮汐发电虽然存在很多不足,但随着现代技术水平的不断提高,不足将逐渐得到改善。海洋占地球面积的71%,蕴含着巨大的海洋能源,在诸多形式的海洋能中,海洋潮汐能含量巨大,是目前最具有开发潜力的新能源之一,而我国作为一个能源消耗大国,一直在寻求可替代性新能源,潮汐能也将成为一种新能源造福人类。

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作者:hb_yinhe
湖南银河电气有限公司(http://www.vfe.cc)


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