潮汐能利用未來發(fā)展

潮汐能具有巨大的開發(fā)前景，對解決世界能源問題將發(fā)揮越來越大的作用。合理利用潮汐能，既可減少環(huán)境污染，又可減輕能源短缺的壓力。我國是發(fā)展中國家，是能源消耗大國，處在能源不足。污染嚴(yán)重的狀態(tài)，能源的多元化、可持續(xù)化已是大勢所趨。潔凈的可再生能源對實(shí)現(xiàn)我國的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。 2100433B

潮汐能發(fā)電的優(yōu)點(diǎn)潮汐能屬于可再生資源，蘊(yùn)藏量大，運(yùn)行成本低;潮汐能發(fā)電對于環(huán)境影響小，發(fā)電不祥放廢氣廢渣廢水，屬于潔凈能源潮汐發(fā)電的水庫都是利用河口或海灣建成的，不占用耕地，也不像河川水電站或火電站那樣要淹沒或占用大面積土地潮汐能發(fā)電不受洪水、枯水期等水文因素影響潮汐電站的堤壩較低，容易建造，投資也較少。

潮汐能發(fā)電是利用海灣、河口等有利地形，建筑水堤，形成水庫，以便于大量蓄積海水，并在壩中或壩旁建造水力發(fā)電廠房，通過水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電。潮汐能發(fā)電與普通水力發(fā)電原理類似，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，從而潮汐能發(fā)電的水輪機(jī)的結(jié)構(gòu)要適合低水頭、大流量的特點(diǎn)。

浙江江廈潮汐試驗(yàn)電站是中國建成的最大潮汐電站，總裝機(jī)容量3200kw，1980年開始發(fā)電，1985年底5臺機(jī)組全部并網(wǎng)發(fā)電。已正常運(yùn)行20多年(趙雪華，1991浙江省電力公司，2001)。該電站由全國十幾個單位協(xié)作攻關(guān)完成研建，技術(shù)較先進(jìn)，單機(jī)容量500kw和700kw的燈泡型貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，全由我國自己研制，從而為我國培養(yǎng)和鍛煉了一批從事潮汐能開發(fā)規(guī)劃、設(shè)計、研究，以及設(shè)備制造、施工和運(yùn)行管理等方面的專業(yè)人才。

白沙口潮汐電站位于山東省乳山市市區(qū)南部的海陽所鎮(zhèn)與白沙灘鎮(zhèn)交界處的白沙口海灣。該電站設(shè)計裝機(jī)容量6×160kw,設(shè)計年發(fā)電量232×10⁴kwh。1987年9月6臺機(jī)組全部投入運(yùn)行?？偼顿Y425×10⁴元。電站以單庫單向落潮發(fā)電方式開發(fā)，以沙壩分割海灣而成的潟湖通道為水庫，面積3.2km²，平均有效庫容量135.5×10⁴m³。1987年8月至1992年底共發(fā)電1600×10⁴ kwh。1994年、1999年分兩次對機(jī)組進(jìn)行技術(shù)改造，更新了設(shè)備，提高了自動化程度，發(fā)電效率明顯提高，其中2臺年機(jī)組發(fā)電量從80× 10⁴kwh提高到120× 10⁴kwh。該電站的一個顯著特點(diǎn)是多種經(jīng)營綜合利用搞得好，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，這在我國潮汐電站中也是較為突出的。

江蘇瀏河潮汐電站作為江蘇省太倉市瀏河水閘的組成部分，位于該水閘北通航孔旁。1973年在水閘大修時在水閘北岸一側(cè)建造，1978年7月并網(wǎng)發(fā)電。該站裝機(jī)容量75×2kw,為落潮發(fā)電為主的雙向發(fā)電站。每年5～10月為水閘排洪期不發(fā)電。設(shè)計年發(fā)電量25×10⁴kwh，總投投25.32×10⁴元。1983年電站完成自動化技術(shù)改造，加裝自動調(diào)速機(jī)構(gòu)，配置事政閘門等一系列自動化設(shè)備，能按水位差變化自動執(zhí)行開、停機(jī)和并網(wǎng)、解列、調(diào)整負(fù)荷等，電站基本實(shí)現(xiàn)無人值班自動化控制。該電站因與水閘結(jié)合建造設(shè)備廠房，從而節(jié)省了土建投資，還采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)制造除轉(zhuǎn)輪、主軸、聯(lián)軸器以外的水輪機(jī)外殼及其他大件，故大幅度降低了總投資。電站建成正常運(yùn)行五年后，停機(jī)檢查未發(fā)現(xiàn)混凝土有剝落和滲漏。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與金屬制品相比具有不銹蝕、剛度大、不振動、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。

潮汐是因地而異的，不同的地區(qū)常有不同的潮汐系統(tǒng)，它們都是從深海潮波獲取能量，但具有各自獨(dú)特的特征。盡管潮汐很復(fù)雜，但對任何地方的潮汐都可以進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)報。海洋潮汐從地球的旋轉(zhuǎn)中獲得能量，并在吸收能量過程中使地球旋轉(zhuǎn)減慢。但是這種地球旋轉(zhuǎn)的減慢在人的一生中是幾乎覺察不出來的，而且也并不會由于潮汐能的開發(fā)利用而加快。這種能量通過淺海區(qū)和海岸區(qū)的磨擦，以1.7TW的速率消散。只有出現(xiàn)大潮，能量集中時，并且在地理條件適于建造潮汐電站的地方，從潮汐中提取能量才有可能。雖然這樣的場所并不是到處都有，但世界各國已選定了相當(dāng)數(shù)量的適宜開發(fā)潮汐能的站址。據(jù)最新的估算，有開發(fā)潛力的潮汐能量每年約200TW·h。

全世界潮汐能的理論蘊(yùn)藏量約為3X109kw。中國海岸線曲折，全長約1.8X104km，沿海還有6000多個大小島嶼，組成1.4X104km的海岸線，漫長的海岸蘊(yùn)藏著十分豐富的潮汐能資源。中國潮汐能的理論蘊(yùn)藏量達(dá)1.1X108kw，其中浙江、福建兩省蘊(yùn)藏量最大，約占中國的80.9%，但這都是理論估算值，實(shí)際可利用的遠(yuǎn)小于上述數(shù)字。

潮汐水能的能量與潮量和潮差成正比?；蛘哒f，與潮差的平方和水庫的面積成正比。和水力發(fā)電相比，潮汐水能的能量密度很低，相當(dāng)于微水頭發(fā)電的水平。世界上潮差的較大值約為13～15m，但一般說來，平均潮差在3m以上就有實(shí)際應(yīng)用價值。

潮汐發(fā)電與普通水利發(fā)電原理類似，通過出水庫，在漲潮時將海水儲存在水庫內(nèi)，以勢能的形式保存，然后，在落潮時放出海水，利用高、低潮位之間的落差，推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動發(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)。潮水的流動與河水的流動不同，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

（2）單池雙向發(fā)電

（3）雙池雙向發(fā)電

潮汐能（tide energy） 海水周期性漲落運(yùn)動中所具有的能量。其水位差表現(xiàn)為勢能，其潮流的速度表現(xiàn)為動能。這兩種能量都可以利用，是一種可再生能源。由于在海水的各種運(yùn)動中潮汐最守信，最具規(guī)律性，又漲落于岸邊，也最早為人們所認(rèn)識和利用，在各種海洋能的利用中，潮汐能的利用是最成熟的 。