潮汐發電

潮汐發電

潮汐發電是一種水力發電的形式,利用潮汐水流的移動,或是潮汐海面的升降,自其中取得能量。雖然尚未被廣泛使用,潮汐發電對於未來的電力供應有很好的潛力。此外它比風能、太陽能更容易預測,在歐洲利用潮汐推動磨坊已經有上千年的歷史,主要用於研磨穀物。

基本信息

簡介

潮汐發電潮汐發電
潮汐發電主要有兩種形式

利用潮差和潮流量發電。如建築攔潮壩,利用潮水漲落的水能推動水輪發電機組發電。

所屬學科:電力(一級學科);可再生能源(二級學科)

利用潮汐漲落形成的水位差,衝擊水輪機,並帶動發電機發電的作業。

所屬學科:資源科技(一級學科);海洋資源學(二級學科)

發電原理

(圖)潮汐發電潮汐發電的原理

潮汐發電是水力發電的一種。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,然後,在落潮時放出海水,利用高、低潮位之間的落差,推動水輪機鏇轉,帶動發電機發電。差別在於海水與河水不同,蓄積的海水落差不大,但流量較大,並且呈間歇性,從而潮汐發電的水輪機結構要適合低水頭、大流量的特點。

與潮汐發電相關的技術進步極為迅速,已開發出多種將潮汐能轉變為機械能的機械設備,如螺鏇漿式水輪機、軸流式水輪機、開敞環流式水輪機等,日本甚至開始利用人造衛星提供潮流信息資料。

物理條件

(圖)潮汐發電機潮汐發電機

利用潮汐發電必須具備兩個物理條件:首先潮汐的幅度必須大,至少要有幾米;第二海岸地形必須能儲蓄大量海水,並可進行土建工程。

發電形式

(圖)潮汐發電潮汐發電的型式

單庫單向電站

即只用一個水庫,僅在漲潮(或落潮)時發電,中國浙江省溫嶺縣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電,只是在平潮時不能發電,廣東省東莞縣的鎮口潮汐電站及浙江省溫嶺縣江廈潮汐電站,就是這種型式。

雙庫雙向電站

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後一個水庫的水位高,故前者稱為上水庫,後者稱為下水庫。水輪發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,故可以全天發電。

優點

(圖)潮汐發電潮汐發電的特點

可再生能源

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

發電量穩定

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

建設方便

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、淹沒農田等複雜問題。而且可用攔海大壩,促淤圍墾大片海塗地,把水產養殖、水利、海洋化工、交通運輸結合起來,大搞綜合利用。這對於人多地少、農田非常寶貴的沿海地區,更是個突出的優點。

減低災害

潮汐電站不需築高水壩,即使發生戰爭或地震等自然災害,水壩受到破壞,也不至於對下游城市、農田、人民生命財產等造成嚴重災害。

發電成本低

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、發電成本低的特點。每度電的成本只相當火電站的八分之一。

機組多

機組台數多,不用設定備用機組。

缺點

(圖)潮汐發電潮汐發電

間歇性

潮差和水頭在一日內經常變化,在無特殊調節措施時,出力有間歇性。但可按潮汐預報提前制定運行計畫,與大電網併網運行,以克服其間歇性。

潮差

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也低。潮汐變化周期為太陰日(24h50min),月循環約為14天多,每天高潮落後約50min,故與按太陽日給出之日需電負荷圖配合較差。

造價高

潮汐電站建在港灣海口,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。

設備易被腐蝕

潮汐電站是低水頭、大流量的發電形式。漲落潮水流方向相反,敵水輪機體積大,耗鋼量多,進出水建築物結構複雜。而且因浸泡在海水中,海水、海生物對金屬結構物和海工建築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。

套用前景

(圖)法國朗斯電站法國朗斯電站

利用潮汐發電日趨成熟,已進人實用階段。在歐洲利用潮汐推動磨坊已經有上千年的歷史,主要用於研磨穀物。

20世紀初,歐、美一些國家開始研究潮汐發電。

1913年,德國在北海海岸建立了世界上第一座潮汐發電站。

第一座具有商業實用價值的潮汐電站是1967年建成的法國郎斯電站。郎斯潮汐電站機房中安裝有24台雙向渦輪發電機,漲潮、落潮都能發電。總裝機容量24萬千瓦,年發電量5億多度,輸入國家電網。

1968年,前蘇聯在其北方摩爾曼斯克附近的基斯拉雅灣建成了一座800千瓦的試驗潮汐電站。

1980年,加拿大在芬地灣興建了一座2萬乾瓦的中間試驗潮汐電站。

2012年7月26日,美國首個商用潮汐發電計畫在緬因州啟動。該能源系統最初將只能為75-100戶家庭提供足夠電力,但是他們計畫未來可以向1200戶家庭和商業機構提供電力。鑒於緬因州東港在2010年人口只有1131人,這項計畫將會使其成為國內能源與城市的完美結合體。

中國套用

據不完全統計,全國潮汐能蘊藏量為1.1億千瓦,其中可開發的約3850萬千瓦。

關於電資源的相關知識

節約用電對發展國民經濟有重要意義。電能是由一次能源(煤、石油、天然氣、水利資源等)轉換而成的二次能源。耗電量的減少可以使發電、輸變電所需要的設備容量減少,節約能源方面的投資。

地球一小時之節能環保類名詞

互動百科發起“知識傳播行動”為您挑選出有關環境危機,節能環保的相關辭彙。協作,傳遞這些詞吧,讓更多的人了解環境危機中的人類生存家園:地球。除了關燈,我們能把環保的理念傳播得更遠!

發電方式

非再生能源發電方式火力發電;核能發電
再生能源發電方式水力發電;潮汐發電;風力發電;太陽能發電;地熱發電;核融合發電;海水溫差發電

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們