【潮(chao)汐能(neng)(neng)】潮(chao)汐能(neng)(neng)發(fa)(fa)電技術 潮(chao)汐能(neng)(neng)發(fa)(fa)電原理(li) 潮(chao)汐能(neng)(neng)的(de)利用(yong)

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潮汐能

在海(hai)灣或感潮(chao)(chao)(chao)河口，可見到(dao)海(hai)水(shui)或江水(shui)每天有(you)(you)(you)兩次的(de)(de)漲落現象(xiang)，早上的(de)(de)稱(cheng)為(wei)(wei)潮(chao)(chao)(chao)，晚上的(de)(de)稱(cheng)為(wei)(wei)汐。潮(chao)(chao)(chao)汐作為(wei)(wei)一(yi)種自然現象(xiang)，為(wei)(wei)人類的(de)(de)航海(hai)、捕撈(lao)和曬(shai)鹽提供了方便。這種現象(xiang)主要是(shi)由月球、太陽的(de)(de)引(yin)潮(chao)(chao)(chao)力以及(ji)地球自轉效應所(suo)造(zao)成的(de)(de)。漲潮(chao)(chao)(chao)時，大量海(hai)水(shui)洶(xiong)涌而來，具有(you)(you)(you)很大的(de)(de)動(dong)(dong)能(neng)(neng)；同(tong)時，水(shui)位逐漸升高，動(dong)(dong)能(neng)(neng)轉化(hua)為(wei)(wei)勢能(neng)(neng)。落潮(chao)(chao)(chao)時，海(hai)水(shui)奔騰而歸(gui)，水(shui)位陸續下降，勢能(neng)(neng)又轉化(hua)為(wei)(wei)動(dong)(dong)能(neng)(neng)。海(hai)水(shui)在運動(dong)(dong)時所(suo)具有(you)(you)(you)的(de)(de)動(dong)(dong)能(neng)(neng)和勢能(neng)(neng)統稱(cheng)為(wei)(wei)潮(chao)(chao)(chao)汐能(neng)(neng)。潮(chao)(chao)(chao)汐是(shi)一(yi)種蘊藏量極大、取之(zhi)不盡、用之(zhi)不竭(jie)、不需(xu)(xu)開采和運輸、潔凈無污(wu)(wu)染的(de)(de)可再生能(neng)(neng)源(yuan)。建設潮(chao)(chao)(chao)汐電站(zhan)，不需(xu)(xu)要移民，不淹(yan)沒(mei)土地，沒(mei)有(you)(you)(you)環境污(wu)(wu)染問題，還可以結合(he)(he)潮(chao)(chao)(chao)汐發(fa)電發(fa)展圍墾、水(shui)生養殖和海(hai)洋化(hua)工等綜合(he)(he)利用項(xiang)目(mu)。

利用

潮(chao)汐(xi)能的(de)(de)主要利用方(fang)式(shi)(shi)是(shi)潮(chao)汐(xi)發(fa)電。潮(chao)汐(xi)發(fa)電與(yu)普通水(shui)(shui)(shui)利發(fa)電原(yuan)理(li)類似，通過出水(shui)(shui)(shui)庫，在(zai)漲潮(chao)時(shi)將海(hai)水(shui)(shui)(shui)儲存(cun)在(zai)水(shui)(shui)(shui)庫內，以勢能的(de)(de)形式(shi)(shi)保存(cun)，然后，在(zai)落(luo)潮(chao)時(shi)放(fang)出海(hai)水(shui)(shui)(shui)，利用高、低潮(chao)位之間的(de)(de)落(luo)差(cha)，推動水(shui)(shui)(shui)輪機旋轉，帶動發(fa)電機發(fa)電。差(cha)別在(zai)于海(hai)水(shui)(shui)(shui)與(yu)河水(shui)(shui)(shui)不同，蓄(xu)積的(de)(de)海(hai)水(shui)(shui)(shui)落(luo)差(cha)不大，但流(liu)量(liang)較大，并(bing)且呈間歇(xie)性(xing)，從而潮(chao)汐(xi)發(fa)電的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)輪機結構要適合低水(shui)(shui)(shui)頭、大流(liu)量(liang)的(de)(de)特點。

潮汐發電(dian)是水(shui)力發電(dian)的一(yi)種。在有條(tiao)件的海(hai)灣(wan)或感(gan)潮口建筑堤壩、閘門和廠房，圍成水(shui)庫，水(shui)庫水(shui)位(wei)與外海(hai)潮位(wei)之間形成一(yi)定的潮差（即工作水(shui)頭(tou)），從而可驅動水(shui)輪(lun)發電(dian)機組發電(dian)。

與潮(chao)(chao)汐(xi)發電相關的(de)技術進(jin)步極(ji)為(wei)迅速，已開(kai)發出多種將潮(chao)(chao)汐(xi)能轉(zhuan)變為(wei)機(ji)械能的(de)機(ji)械設備，如螺旋(xuan)漿式(shi)水(shui)輪機(ji)、軸流式(shi)水(shui)輪機(ji)、開(kai)敞環(huan)流式(shi)水(shui)輪機(ji)等(deng)，日本甚至開(kai)始(shi)利用人造衛(wei)星提供潮(chao)(chao)流信息資(zi)料。利用潮(chao)(chao)汐(xi)發電日趨成熟，已進(jin)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。潮水每日漲落，周而復始，取(qu)之(zhi)不盡，用之(zhi)不竭。它完全(quan)可(ke)以發展成為沿海地(di)區生活、生產和國防(fang)需要(yao)的重要(yao)補充能(neng)源。

2、它是(shi)一(yi)種相對(dui)穩(wen)(wen)定的可(ke)靠(kao)能源，很少受氣候(hou)、水文等自然因素的影(ying)響，全年(nian)總發電量穩(wen)(wen)定，不存在豐、枯水年(nian)和豐、枯水期影(ying)響。

3、潮汐電站不需淹沒大(da)量農(nong)田構成水(shui)庫，因(yin)此，不存在(zai)人口(kou)遷移(yi)、淹沒農(nong)田等復(fu)雜問(wen)題。而且可用(yong)攔海(hai)大(da)壩(ba)，促淤圍墾(ken)大(da)片海(hai)涂(tu)地(di)，把水(shui)產養殖、水(shui)利、海(hai)洋化工、交通運輸結合(he)起來，大(da)搞綜合(he)利用(yong)。這對于人多(duo)地(di)少、農(nong)田非(fei)常寶貴(gui)的沿(yan)海(hai)地(di)區(qu)，更是個突出的優點(dian)。

4、潮汐電站(zhan)不(bu)需筑高水(shui)壩，即使發生戰爭或地震等自然(ran)災(zai)害，水(shui)壩受到(dao)破壞，也不(bu)至于對下游城(cheng)市(shi)、農田(tian)、人民生命(ming)財產等造成嚴重(zhong)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(dian)成本低的特點(dian)。

6、機(ji)組臺(tai)數多，不(bu)用設置(zhi)備(bei)用機(ji)組。

缺點

1、潮差和水頭在(zai)一日內(nei)經常變化(hua)，在(zai)無(wu)特殊(shu)調節(jie)措施(shi)時，出(chu)力(li)有間歇性，給用戶帶來不便。但(dan)可按潮汐預報提前(qian)制定運行計(ji)劃，與(yu)大電網(wang)并網(wang)運行，以(yi)克服其間歇性。

2、潮(chao)汐存(cun)在半月變化，潮(chao)差(cha)可相差(cha)二倍，故保證出力、裝機的(de)年(nian)利用小時(shi)數也低。

3、潮汐電站(zhan)建在港灣(wan)海口，通常水深壩長，施工(gong)、地基處理及防淤等(deng)問題較困難。故土建和(he)機電投資大，造價較高(gao)。

4、潮汐電站是低水頭、大流(liu)量的發電形式(shi)。漲落潮水流(liu)方(fang)向相反，故(gu)水輪機體積大，耗鋼量多，進出水建(jian)筑(zhu)物(wu)結構(gou)復雜(za)。而且因浸泡(pao)在(zai)海(hai)水中，海(hai)水、海(hai)生(sheng)物(wu)對(dui)金屬結構(gou)物(wu)和海(hai)工建(jian)筑(zhu)物(wu)有(you)腐蝕(shi)和沾污(wu)作用，放需(xu)作特殊的防(fang)腐和防(fang)海(hai)生(sheng)物(wu)粘附處理(li)。

5、潮汐變化周期(qi)為太陰(yin)日(ri)（24h50min），月循環約為14天(tian)多(duo)，每天(tian)高(gao)(gao)潮落(luo)后約50min，故與按太陽(yang)日(ri)給出之(zhi)日(ri)需電(dian)負(fu)荷圖配(pei)合較差。潮汐發電(dian)雖然存在以上不足之(zhi)處，但隨著現代技術水(shui)(shui)平的(de)不斷提(ti)高(gao)(gao)，是(shi)可以得到改善的(de)。如采用(yong)雙(shuang)向或多(duo)水(shui)(shui)庫(ku)發電(dian)、利用(yong)抽(chou)水(shui)(shui)蓄能、納人電(dian)網調節(jie)等措施，可以彌補第一個缺點(dian)；采用(yong)現代化浮運沉箱(xiang)進行施工，可以節(jie)約土(tu)建投資；應用(yong)不銹鋼制(zhi)作機組，選用(yong)乙烯(xi)樹脂系(xi)列涂(tu)料，再采用(yong)陰(yin)極保護(hu)，可克服海(hai)水(shui)(shui)的(de)腐蝕及海(hai)生物的(de)粘附。

發電類型

潮(chao)(chao)汐電站(zhan)可以是單水(shui)(shui)庫(ku)或(huo)雙(shuang)水(shui)(shui)庫(ku)。單水(shui)(shui)庫(ku)潮(chao)(chao)汐電站(zhan)只(zhi)筑一(yi)道堤(di)壩和(he)一(yi)個水(shui)(shui)庫(ku)，雙(shuang)水(shui)(shui)庫(ku)潮(chao)(chao)汐電站(zhan)建有兩個相鄰(lin)的(de)水(shui)(shui)庫(ku)。

單庫單向電站

即(ji)只用一(yi)個水庫(ku)，僅在漲(zhang)潮（或落潮）時發電(dian)(dian)，因此又稱為單(dan)水庫(ku)單(dan)程(cheng)式潮汐電(dian)(dian)站。我(wo)國浙江省溫嶺市(shi)沙山潮汐電(dian)(dian)站就是(shi)這種類型。

單庫雙向電站

用一(yi)個水庫(ku)，但是(shi)漲潮與落(luo)潮時均(jun)可發電(dian)，只是(shi)在水庫(ku)內外(wai)水位相(xiang)同(tong)的(de)平(ping)潮時不(bu)能(neng)發電(dian)，這(zhe)種(zhong)電(dian)站(zhan)(zhan)(zhan)稱之為單水庫(ku)雙程(cheng)式(shi)(shi)潮汐(xi)電(dian)站(zhan)(zhan)(zhan)，它(ta)大大提高了潮汐(xi)能(neng)的(de)利用率。廣東省(sheng)東莞市的(de)鎮(zhen)口潮汐(xi)電(dian)站(zhan)(zhan)(zhan)及(ji)浙江(jiang)省(sheng)溫嶺市江(jiang)廈(sha)潮汐(xi)電(dian)站(zhan)(zhan)(zhan)，就(jiu)是(shi)這(zhe)種(zhong)型式(shi)(shi)。

雙庫雙向電站

為(wei)(wei)了使潮汐電站能夠全(quan)日(ri)連續發(fa)電就必須(xu)采用(yong)雙水(shui)(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)(ku)(ku)的潮汐電站。它是(shi)用(yong)二個(ge)(ge)相鄰的水(shui)(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)(ku)(ku)，使一(yi)(yi)個(ge)(ge)水(shui)(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)(ku)(ku)在漲潮時(shi)(shi)進水(shui)(shui)(shui)，另一(yi)(yi)個(ge)(ge)水(shui)(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)(ku)(ku)在落(luo)潮時(shi)(shi)放水(shui)(shui)(shui)，這樣前(qian)一(yi)(yi)個(ge)(ge)水(shui)(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)(ku)(ku)的水(shui)(shui)(shui)位總比后一(yi)(yi)個(ge)(ge)水(shui)(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)(ku)(ku)的水(shui)(shui)(shui)位高，故(gu)(gu)前(qian)者(zhe)(zhe)稱為(wei)(wei)上水(shui)(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)(ku)(ku)（高水(shui)(shui)(shui)位庫(ku)(ku)(ku)(ku)(ku)），后者(zhe)(zhe)稱為(wei)(wei)下水(shui)(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)(ku)(ku)（低水(shui)(shui)(shui)位庫(ku)(ku)(ku)(ku)(ku)）。水(shui)(shui)(shui)輪發(fa)電機組(zu)放在兩(liang)水(shui)(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)(ku)(ku)之間的隔壩內，兩(liang)水(shui)(shui)(shui)庫(ku)(ku)(ku)(ku)(ku)始終保持著(zhu)水(shui)(shui)(shui)位差，故(gu)(gu)可以全(quan)天(tian)發(fa)電。