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青岛市科技馆

潮汐发电

2013年9月25日 10:29  来自本站  关键字:无关键字

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内容摘要: 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。 潮汐能 在海湾或感潮河口,可见到海水或江水每天有两次的涨落现象,早上的称为潮,晚上的称为汐。潮汐作为一种自然现象,为人类的航海、捕捞和晒盐提供了方便。这种现象主要是由月球、太阳的引潮力以及地球自转效应所造成...


 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。

潮汐能
 在海湾或感潮河口,可见到海水或江水每天有两次的涨落现象,早上的称为潮,晚上的称为汐。潮汐作为一种自然现象,为人类的航海、捕捞和晒盐提供了方便。这种现象主要是由月球、太阳的引潮力以及地球自转效应所造成的。涨潮时,大量海水汹涌而来,具有很大的动能;同时,水位逐渐升高,动能转化为势能。落潮时,海水奔腾而归,水位陆续下降,势能又转化为动能。海水在运动时所具有的动能和势能统称为潮汐能。潮汐是一种蕴藏量极大、取之不尽、用之不竭、不需开采和运输、洁净无污染的可再生能源。建设潮汐电站,不需要移民,不淹没土地,没有环境污染问题,还可以结合潮汐发电发展围垦、水生养殖和海洋化工等综合利用项目。
 
利用
潮汐能的主要利用方式是潮汐发电。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。
潮汐发电是水力发电的一种。在有条件的海湾或感潮口建筑堤坝、闸门和厂房,围成水库,水库水位与外海潮位之间形成一定的潮差(即工作水头),从而可驱动水轮发电机组发电。
与潮汐发电相关的技术进步极为迅速,已开发出多种将潮汐能转变为机械能的机械设备,如螺旋浆式水轮机、轴流式水轮机、开敞环流式水轮机等,日本甚至开始利用人造卫星提供潮流信息资料。利用潮汐发电日趋成熟,已进入实用阶段。

优点
1、潮汐能是一种清洁、不污染环境、不影响生态平衡的可再生能源。潮水每日涨落,周而复始,取之不尽,用之不竭。它完全可以发展成为沿海地区生活、生产和国防需要的重要补充能源。
2、它是一种相对稳定的可靠能源,很少受气候、水文等自然因素的影响,全年总发电量稳定,不存在丰、枯水年和丰、枯水期影响。
3、潮汐电站不需淹没大量农田构成水库,因此,不存在人口迁移、淹没农田等复杂问题。而且可 用拦海大坝,促 淤围垦大片海涂地,把水产养殖、水利、海洋化工、交通运输结合起来,大 搞综合利用。这对于人多地少、农田非常宝贵的沿海地区,更是个突出的优点。
4、潮汐电站不需筑高水坝,即使发生战争或地震等自然灾害,水坝受到破坏,也不至于对下游城市、农田、人民生命财产等造成严重灾害。
5、潮汐能开发一次能源和二次能源相结合,不用燃料,不受一次能源价格的影响,而且运行费用低,是一种经济能源。但也和河川水电站一样,存在一次投资大、发电成本低的特点。
6、机组台数多,不用设置备用机组。
 
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。
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。 潮汐发电虽然存在以上不足之处,但随着现代技术水平的不断提高,是可以得到改善的。如采用双向或多水库发电、利用抽水蓄能、纳人电网调节等措施,可以弥补第一个缺点;采用现代化浮运沉箱进行施工,可以节约土建投资;应用不锈钢制作机组,选用乙烯树脂系列涂料,再采用阴极保护,可克服海水的腐蚀及海生物的粘附。
 
 
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