潮流能发电及潮流能发电装置汇总情况

我国潮汐能利用综述摘要：自然资源是人类社会存在与增长的最主要物质。

随着世界经济蓬勃发展，对能源的需求也不断增长。

当今世界各国都在开发新能源，以对付日趋匮乏的不可再生资源，如海洋能源作为一种清洁的可再生资源，受到了众多沿海国家的重视[1]。

中国是世界能源生产和消费的大国，存在着能源危机和环境污染等问题，因此我国要转变传统的能源结构，创新清洁能源。

随着科技水平日益提高，我国对能源的探索逐渐从陆地拓展到海洋。

中国有约3.2万公里的海岸线，在如此广袤的近岸海洋中蕴含了大量的潮汐能[2]。

因此，本文简要阐述了潮汐发电的基本原理及形式、中外海洋潮汐能开发使用现状，剖析了当前海洋潮汐能开发问题并对中国未来海洋潮汐能利用前景作出展望。

关键词：潮汐能；库式；无库式1.潮汐能的形成原理潮汐现象包含了潮和汐，其是由日月的引力共同作用而形成周期性振荡的水起伏活动[3]。

由于日月交替一天内会涨两次潮，按月周期又会有大潮和小潮。

潮水在水位变化时伴随周期性的垂直和水平流动。

垂直升降部分为潮汐的位能，被称为潮差能；水平流动部分为潮汐的动能，称为潮流能。

1.潮汐能的应用而对于潮汐能的应用，重点在于发电。

目前最成熟的潮汐能发电方式都是水库式，即借助海湾、河口等地形，修筑水堤与电站房从而发电。

水在涨落潮时蕴含着可转化的动能与势能。

当涨潮时，海水经由机组流道进入水库并驱动水轮机，发电；退潮时，海水在库内流回海中时又促使水轮机旋转以发电。

海水的周期涨落运动所产生的推动力和落差能力，也将用于推动水轮发电[1]。

1.潮汐能的特点潮汐能主要有三个特点：无污染可再生。

涨潮退潮，蕴藏着大量可持续、可再生的清洁能源。

实用可靠。

潮汐电站不会造成移民、毁田等问题，还有助于当地经济发展。

稳定。

潮汐能根据日月地运动周期产生，无论何种自然天气情况潮汐都如约而至[4]。

尽管潮汐能有上述优点，但在实际应用中，也有薄弱之处，如潮汐电站施工难度较大，投资大，机电设备受腐蚀、泥沙沉积的现象也比较辣手，同时其发电质量也难以保障。

波浪能的研究现状与开发运用随着世界经济的发展，人口的激增，社会的进步，人们对能源的需求日益增长。

占地球表面70%的广阔海洋，集中了97%的水量，蕴藏着大量的能源，即海洋能。

近20数年来，受化石燃料能源危机和环境变化压力的驱动，作为重要可再生能源之一的海洋能事业取得了很大发展，在相关高技术后援的支持下，海洋能应用技术日趋成熟，为人类在下个世纪充足运用海洋能展示了美好的前景。

海洋能源通常指海洋中所蕴藏的可再生的自然能源，重要为潮汐能、波浪能、海流能（潮流能）、海水温差能和海水盐差能。

更广义的海洋能源还涉及海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等。

究其成因，潮汐能和潮流能来源于太阳和月亮对地球的引力变化，其他基本上源于太阳辐射。

海洋能源按储存形式又可分为机械能、热能和化学能。

其中，潮汐能、海流能和波浪能为机械能，海水温差能为热能，海水盐差能为化学能。

其中波浪由于开发过程中对环境影响最小且以机械能的形式存在，是品位最高的海洋能。

据估算，全世界波浪能的理论值约为109Kw量级。

是现在世界发电量的数百倍，有着广阔的商用前景，因而也是各国海洋研究的重点。

自20世纪70年代世界石油危机以来，各国不断投入大量资金人力开展波浪能开发运用的研究，并取得较大的成果。

日，英，美，澳的国家都研制出应用波浪发电的装置，并应用于波浪发电中。

我国对波浪能的研究，运用起步较晚，目前我国东南沿海福建。

广东等地区已在实验一些波浪发电装置波浪能简介：波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。

波浪的能量与波高的平方、波浪的运动周期以及迎波面的宽度成正比。

波浪能是海洋能源中能量最不稳定的一种能源。

波浪能是由风把能量传递给海洋而产生的，它实质上是吸取了风能而形成的。

能量传递速率和风速有关，也和风与水互相作用的距离有关。

波浪可以用波高、波长和波周期等特性来描述目前波浪能的重要的重要运用方式是波浪能发电，此外，波浪能还可以用于抽水、供热、海水淡化以及制氢等。

海洋中所蕴藏的可再生自然能源称为海洋能，源于太阳和月亮对地球的引力变化以及太阳辐射给予海洋巨大的能量。

只要太阳、月球等天体与地球共存，这种能源就会再生，就会取之不尽，用之不竭。

潮汐现象就是海水在月球和太阳引力作用下所产生的周期性运动，潮汐的潮差又引起潮流。

潮差与潮流的能量都可以用来发电。

海洋能Ocean Energy海洋能源主要指海洋中所蕴藏的可再生的自然能源，主要为潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能和海水盐差能。

究其成因，潮汐能和潮流能来源于太阳和月亮对地球的引力变化，其他均源于太阳辐射。

海洋能具有可再生性。

海洋能来源于太阳辐射能与天体间的万有引力，只要太阳、月球等天体与地球共存，这种能源就会再生，就会取之不尽，用之不竭。

海洋能总蕴藏量高达天文数字，但单位体积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小。

这就是说，要想得到大能量，就得从大量的海水中获得。

潮汐能潮汐现象是海水在月球和太阳引力作用下所产生的周期性运动，由于月亮离地球较近，月球与太阳引潮力之比为11：5，引起海洋潮汐主要是月亮。

月球的引力使地球向月面和背月面的水位升高。

通常，将白天海水上涨叫“潮”，晚上海水上涨叫“汐”，合称“潮汐”。

由于太阳的引潮力也不小，月亮与太阳在不同位置引起潮汐也不同,图1与图2是月亮与太阳在不同位置引起潮汐的示意图，图中地球周围的蓝色代表潮汐，为能看清夸张的进行表现。

图1 潮汐形成的示意图（一）在农历每月的初一太阳和月球在地球的一侧，两者引潮力相加，会引起较高的潮差，称之为“大潮”；在农历的初八太阳与月亮相对地球的位置垂直，太阳的引潮力在垂直方向吸引海水，削弱了月亮引起的潮汐，使潮差减至最小，称之为“小潮”。

图2 潮汐形成的示意图（二）在农历每月的十五或十六附近，太阳和月亮在地球的两侧，太阳和月球的引潮力你推我拉也会引起较高的潮差，也称之为“大潮”。

在农历每月的二十三太阳与月亮相对地球的位置垂直，太阳的引潮力削弱了月亮的引潮力，引起的潮差也最小，也称之为“小潮”。

潮汐能发电在海洋工程中的应用案例潮汐能发电是一种可再生能源的形式，利用海洋潮汐运动来产生电力。

这种能源形式在海洋工程中有着广泛的应用，为地球上不同地区的能源需求提供了可持续发展的解决方案。

本文将介绍一些潮汐能发电在海洋工程领域中的应用案例。

1. 潮流发电计划潮流发电计划是英国一个重要的潮汐能发电项目。

该项目位于苏格兰的苏利文湾，利用人工安装的潮汐涡轮机将潮汐能转化为电能。

这个计划的主要目标是测试和改进潮汐能发电技术，同时为苏利文湾地区提供可持续的清洁能源。

通过该项目的实施，潮汐能发电在海洋工程中得到了进一步的推广和应用。

2. 应用于岛屿供电塞班岛是太平洋上一个人口较多的岛屿，过去主要依靠柴油发电机供电。

然而，柴油发电机不仅昂贵而且对环境造成污染。

为了解决这个问题，塞班岛引入了潮汐能发电技术。

通过在周围海域安装潮汐涡轮机，岛上居民可以利用潮汐能发电机组的清洁能源来满足电力需求。

这项工程为岛上提供了可持续、环保的电力解决方案。

3. 海岸线防洪工程潮汐能发电在海岸线防洪工程中也有着重要的应用。

潮汐能发电装置可以与防洪设施结合使用，既能够发挥潮汐能发电的作用，又能够有效地减少洪水灾害的发生。

通过安装潮汐涡轮机，波浪和潮汐的能量可以转化为电能，并且在需要时可以调节发电装置的运行方式，减缓洪水的影响。

这种应用方式在一些沿海城市和岛屿上得到了广泛的采用。

4. 水下航行器充电站潮汐能发电还可以应用于水下航行器充电站的建设。

水下航行器是进行海洋科学研究和资源勘察的重要工具，但是其电池容量有限，需要进行频繁的充电。

潮汐能发电装置可以在海洋中为这些航行器提供可持续的电力。

通过设置水下充电站，航行器可以在需要时进行电池充电，从而延长使用时间和提高工作效率。

总结：以上是几个潮汐能发电在海洋工程中的应用案例。

这些案例展示了潮汐能发电作为一种可再生能源，在海洋工程领域中的广泛应用和潜力。

随着技术的不断进步和环境意识的提高，相信潮汐能发电将在未来发挥更大的作用，为我们提供更清洁、可持续的能源解决方案。

潮汐能的利用方式和海洋能源的开发潮汐能和海洋能源都是可再生的清洁能源，具有广阔的开发前景和巨大的发展潜力。

本文将分析潮汐能的利用方式以及海洋能源的开发，并探讨其在可持续能源发展中的重要性。

一、潮汐能的利用方式潮汐能是指利用潮汐涨落变化来发电的一种能源形式。

潮汐能的利用方式主要有以下几种：1. 潮汐水电站潮汐水电站是利用潮汐动能发电的设施。

它通过建立大坝，将海水引入潮汐池，在潮汐池中建立涡轮机发电。

当潮汐涨潮时，海水通过涡轮机驱动发电机，生成电能；而在潮汐落潮时，海水则从潮汐池中流出。

潮汐水电站具有稳定的发电能力和较长的使用寿命，适用于能源丰富的潮汐区域。

2. 海底潮汐发电海底潮汐发电是一种相对较新的潮汐能利用方式。

它利用将涡轮机安装在海床上，使得潮汐涨落时的海水经过涡轮机产生能量。

相较于潮汐水电站，海底潮汐发电的建设成本较低，同时也减少了对海洋生态环境的影响。

3. 潮汐动力发电船潮汐动力发电船是一种将潮汐能转换为电能的移动发电设备，广泛应用于潮间带和海岬潮流较强的地区。

该种方式通过利用潮流推动涡轮机来发电，具有灵活性和高效性的特点。

二、海洋能源的开发海洋能源包括潮汐能、海浪能、海流能和海水温差能。

除了潮汐能外，海洋能源的开发也具有重要的意义。

1. 海浪能海浪能是指利用海浪产生的机械能来发电。

海浪能的开发方式主要有浮标式发电、压缩空气式发电和液压式发电等。

这些技术形式通过捕捉和转化海浪的机械运动来产生电能，对于那些海浪资源丰富的沿海地区具有潜在的经济效益。

2. 海流能海流能是指利用海洋中的洋流和潮汐流动来发电的一种能源形式。

通过利用涡轮机或潮流发电装置，将海流的动能转化为电能。

海流能的开发在环境影响较小的同时，可以提供稳定的发电能力，对于无法开发潮汐能的地区来说具有重要意义。

3. 海水温差能海水温差能是指利用海水的温度差异来发电的能源形式。

该技术利用海洋中冷热水之间的温差，通过热能交换和工质循环转化为电能。

潮流能发电及潮流能发电装置戴庆忠摘要 潮流能发电是利用潮汐动能的一种发电方式。

由于潮流能发电不需要筑坝 拦水，具有对环境影响小等许多优点。

因此，近年来潮流能发电引起许多国家 重视，潮流能发电技术发展很快。

本文从分析潮流能的特点入手，介绍了国内外潮 流能发电的近况，重点介绍目前出现的各种潮流能发电装置，包括水平轴潮流能水轮 机、竖井潮流能水轮机、振荡水翼式潮流能装置等。

关键词 潮汐 潮流能 潮流能水轮机 潮流能发电1 前言1.1 潮流能的特点潮流主要是指伴随潮汐现象而产生的有规律的海水流，潮流每天两次改变其大小和方向。

而潮流能发电则是直接利用涨落潮水的水流冲击叶轮等机械装置进行发电。

众所周知，潮汐是海水在月球、太阳等引力作用下形成的周期性海水涨落现象。

潮汐现象伴随两种运动形态：一是涨潮和落潮引起的海水垂直升降，即通常所指的潮汐；二是海水的水平运动，即潮流。

前者(海水垂直升降)所携带的能量(潮汐能)为势能；而后者所携带的能量(潮流能)为动能。

可以说，两者是与潮汐涨落相伴共生的孪生兄弟。

对前者，可以采用类似河川水力发电的方式，筑坝蓄水发电；而对本文所介绍的潮流能，可以采用类似于海流发电方式，利用潮流的动能发电。

与常规能源比较，潮流能有以下特点：(1) 潮流能是一种可再生的清洁能源。

(2) 潮流能的能量密度较低(但远大于风能和太阳能)，但总储量较大。

(3) 与海流能不同，潮流能是一种随时间、空间而变化的能源，但其变化有规律可循， 并可提前预测预报。

(4) 潮流能发电不拦海建坝，且发电机组通常浸没在海中，对海洋生物影响较小，也不 会对环境产生三废污染，不存在常规水电建设中头疼的占用农田、移民安置等诸多问题。

(5) 与陆地电力建设相比，潮流能开发环境恶劣，一次性投资大，设备费用高，安装维 护和电力输送等都存在一系列关键技术问题。

1.2 潮流能水轮机输出功率的计算潮流能机组输出功率的计算公式为： P=ηρ23AV式中 P ——功率，Wρ——海水密度，1025kg/m 3A ——潮流水轮机转子扫掠面积，m 2V ——潮流速度，m/sη——效率从上述可以看出，潮流能机组的输出功率很大程度决定于潮流速度。

潮流能发电原理潮流能发电是一种利用海洋潮汐能转化为电能的可再生能源技术。

潮汐是由于地球受到月球和太阳的引力作用而产生的规律性海洋水位变化。

潮汐是一种相对固定的自然现象，能够稳定地提供能量。

因此，利用潮汐能发电具有持续稳定的特点，被视为一种可靠的清洁能源。

潮流能发电的原理是利用海洋潮汐能转化为动力能，再将动力能转化为电能。

具体来说，主要包括潮汐动力装置和发电装置两部分。

潮汐动力装置是将潮汐能转化为机械能的装置。

一种常见的潮汐动力装置是潮流涡轮机。

潮流涡轮机通过将水流引入涡轮机，利用水流的动能带动涡轮旋转，进而驱动涡轮机内部的发电机发电。

涡轮机通常设在海底，以最大限度地利用潮流能。

发电装置是将机械能转化为电能的装置。

一般情况下，潮流涡轮机会通过传动系统将动力传递给内部的发电机。

发电机利用电磁感应原理，将旋转的机械能转化为电能。

由于潮流涡轮机的运行受到潮汐的影响，因此发电装置需要具备一定的调节和控制系统，以保证发电的稳定性和可控性。

潮流能发电具有一些独特的优势。

首先，潮汐能是一种可再生的能源，不会像化石能源一样耗尽。

其次，潮汐能是一种稳定的能源，潮汐的周期性和规律性使得发电系统能够提前计划和调度发电。

再次，潮流能发电是一种清洁能源，不会产生二氧化碳等温室气体和污染物，对环境没有直接的负面影响。

此外，潮流能发电的设备通常位于海洋中，不会占用大量陆地资源。

然而，潮流能发电也存在一些挑战和问题。

首先，由于潮汐能的利用需要特定的地理环境和条件，因此潮流能发电的可行性和适用性受到一定限制。

其次，潮流能发电设备的建设和维护成本较高，需要大量的投资。

此外，潮流能发电还面临着对海洋生态环境的影响和冲击，需要进行充分的环境评估和监测。

潮流能发电技术还处于发展初期，尚未广泛商业化应用。

但随着清洁能源的需求和发展，潮流能发电作为一种可持续的能源选择，具有重要的发展前景。

未来，随着技术的进一步突破和经济的进一步成熟，潮流能发电有望成为海洋能源领域的重要组成部分。

潮汐能、海流及潮流能和波浪能发电技术调研随着经济的发展，化石原料日益短缺，能源问题逐渐成为世界性问题。

占地球面积71%的海洋中蕴藏着巨大的海洋能，其中可利用的能量大大超过了目前全球能源需求的总和，并且海洋能是绿色、清洁、零排放的可再生能源，科学的开发和利用对缓解能源危机和环境污染问题具有重大意义。

海洋能主要为潮汐能、波浪能、海流能（潮流能）、海水温差能和海水盐差能。

更广义的海洋能源还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等。

我国大陆海岸线长达18000多千米，拥有6500多个大小岛屿，海岛的岸线总长约14000多千米，海域面积达470多万平方千米。

可开发的海洋能资源前景巨大，据估计，海洋能源达5亿多千瓦，其中，潮汐能资源约为1.1亿千瓦，全国总量的81%分布在浙江、福建两省；海流能的蕴藏量为0.5亿千瓦，主要分布在浙江、福建等省；沿岸波浪能的总功率为0.7亿千瓦，主要分布在广东、福建、浙江、海南和台湾的附近海域；海洋温差能约为1.5亿千瓦。

我国海洋能资源十分丰富，大力开发和利用海洋能资源对于我国实行可持续发展战略，加快建设资源节约型、环境友好型社会具有重大战略意义。

开发海洋能是我国能源战略的方向之一，国家可再生能源法明确将海洋能纳入其中，《国家海洋事业发展规划》、《国家海洋经济发展规划纲要》、《国家十二五海洋科学和技术发展规划纲要》，都对海洋能发展做出了部署。

海洋能虽然储量巨大，但由于受能源分布、海洋环境严酷等诸多因素的影响，具有开发难度大、风险大、投入大的特点，全世界的海洋能源开发仍处于试验阶段，远没有到达产业化的程度，根据欧洲可再生能源委员会2010年发布的报告称“鉴于目前海洋能利用面临的技术和非技术性障碍，海洋能产业要从实验阶段发展至商业化阶段可能需要5到10年甚至更长时间”。

据初步了解，目前国内海洋能开发研究情况大致为：潮汐能已有40多年的开发史，有8座长期运行的潮汐电站，但规模都较小，总装机量在6120千瓦；波浪能、海流及潮流能的新技术与新装置开始进入实海况条件的试验研究阶段；海洋温差能和海洋盐度差能技术仅仅处于实验室原理性试验阶段。