【潮汐能】潮汐能發電技術 潮汐能發電原理 潮汐能的利用

潮汐能

在海灣或感潮河口，可見到海水或江水每天有兩次的漲落現象，早上的稱為潮，晚上的稱為汐。潮汐作為一種自然現象，為人類的航海、捕撈和曬鹽提供了方便。這種現象主要是由月球、太陽的引潮力以及地球自轉效應所造成的。漲潮時，大量海水洶涌而來，具有很大的動能；同時，水位逐漸升高，動能轉化為勢能。落潮時，海水奔騰而歸，水位陸續下降，勢能又轉化為動能。海水在運動時所具有的動能和勢能統稱為潮汐能。潮汐是一種蘊藏量極大、取之不盡、用之不竭、不需開采和運輸、潔凈無污染的可再生能源。建設潮汐電站，不需要移民，不淹沒土地，沒有環境污染問題，還可以結合潮汐發電發展圍墾、水生養殖和海洋化工等綜合利用項目。

利用

潮汐能的主要利用方式是潮汐發電。潮汐發電與普通水利發電原理類似，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，推動水輪機旋轉，帶動發電機發電。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，從而潮汐發電的水輪機結構要適合低水頭、大流量的特點。

潮汐發電是水力發電的一種。在有條件的海灣或感潮口建筑堤壩、閘門和廠房，圍成水庫，水庫水位與外海潮位之間形成一定的潮差（即工作水頭），從而可驅動水輪發電機組發電。

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，如螺旋漿式水輪機、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。利用潮汐發電日趨成熟，已進入實用階段。

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。

2、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。

3、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、淹沒農田等復雜問題。而且可用攔海大壩，促淤圍墾大片海涂地，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。這對于人多地少、農田非常寶貴的沿海地區，更是個突出的優點。

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

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、發電成本低的特點。

6、機組臺數多，不用設置備用機組。

缺點

1、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，給用戶帶來不便。但可按潮汐預報提前制定運行計劃，與大電網并網運行，以克服其間歇性。

2、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。

3、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。

4、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，故水輪機體積大，耗鋼量多，進出水建筑物結構復雜。而且因浸泡在海水中，海水、海生物對金屬結構物和海工建筑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。

5、潮汐變化周期為太陰日（24h50min），月循環約為14天多，每天高潮落后約50min，故與按太陽日給出之日需電負荷圖配合較差。潮汐發電雖然存在以上不足之處，但隨著現代技術水平的不斷提高，是可以得到改善的。如采用雙向或多水庫發電、利用抽水蓄能、納人電網調節等措施，可以彌補第一個缺點；采用現代化浮運沉箱進行施工，可以節約土建投資；應用不銹鋼制作機組，選用乙烯樹脂系列涂料，再采用陰極保護，可克服海水的腐蝕及海生物的粘附。

發電類型

潮汐電站可以是單水庫或雙水庫。單水庫潮汐電站只筑一道堤壩和一個水庫，雙水庫潮汐電站建有兩個相鄰的水庫。

單庫單向電站

即只用一個水庫，僅在漲潮（或落潮）時發電，因此又稱為單水庫單程式潮汐電站。我國浙江省溫嶺市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，只是在水庫內外水位相同的平潮時不能發電，這種電站稱之為單水庫雙程式潮汐電站，它大大提高了潮汐能的利用率。廣東省東莞市的鎮口潮汐電站及浙江省溫嶺市江廈潮汐電站，就是這種型式。

雙庫雙向電站

為了使潮汐電站能夠全日連續發電就必須采用雙水庫的潮汐電站。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后一個水庫的水位高，故前者稱為上水庫（高水位庫），后者稱為下水庫（低水位庫）。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。