潮汐能发电技术的研究与应用

潮汐发电技术的应用及前景

摘要：本文介绍了潮汐能发电的概念、特点、基本原理及我国潮汐能发电的现状和发展前景。潮汐能发电有其优点. 也有其发展的因素. 随着科技的不断进步和能源资源的日趋紧缺.

潮汐能发电在不远的将来将有飞速的发展.

关键字：潮汐能、发电、潮汐电站、发展现状、技术 、前景、能源

前言：

海洋占地球面积的71%，它接受来自太阳的辐射能比陆地上要大得多.根据联合国科教文组织提供材料表明，全世界海洋能的可再生量从理论上说近800亿千瓦，浩瀚的大海蕴藏着巨大的可再生能源，包括波浪能、海流能、潮汐能、温差能、盐差能等。在诸多形式的海洋能中，其中海洋潮汐能量含量巨大，且目前开发技术比较成熟、开发历史较长和开发规模较大者，也当属潮汐能。它是最具有开发潜力的新能源之一。

海洋潮汐能是由于太阳、月球和地球相对位置不断改变及地球自转在一昼夜中地表各处受太阳、月球引力的合力不断改变，导致海水周期性地涨落的现象。海水潮汐能的大小随潮差而变化，潮差越大潮汐能也越大.像加拿大的芬迪湾、法国的塞纳河口、印度和孟加拉国的恒河口以及我国的钱塘江都是世界上潮差较大的地区。

现代潮汐能的利用，主要是潮汐能发电。潮汐能发电是利用海湾、河口等有利地形，建筑水堤，形成水库，以便于大量蓄积海水，并在坝中或坝旁建造水力发电厂房，通过水轮发电机组进行发电。

一、 潮汐发电的基本原理

潮汐能是月球和太阳等天体的引力使海洋水位发生潮汐变化而产生的能量。潮汐能利用的主要方式是发电。潮汐发电的工作原理与常规水力发电的原理类似，它是利用潮水的涨、落产生的水位差所具有的势能来发电。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的结构要适合低水头、大流量的特点。具

体地说，就是在有条件的海湾或感潮河口建筑堤坝、闸门和厂房，将海湾（或河口）与外海隔开围成水库，并在闸坝内或发电站厂房内安装水轮发电机组。海洋潮位周期性的涨落过程曲线类似于正弦波。对水闸适当地进行启闭调节，使水库内水位的变化滞后于海面的变化，水库水位与外海潮位就会形成一定的高度差（即工作水头），从而驱动水轮发电机组发电。从能量的角度来看，就是将海水的势能和动能，通过水轮发电机组转化为电能的过程。

我国潮汐能开发利用调研

一、引言

潮汐能作为一种可再生的洁净的自然能源，在国内外很早就引起了人们的关注。自20世纪70年代西方发生石油危机以来，世界上掀起了一股寻求替代能源、开发利用可再生能源的热潮。特别是1992年联合国世界环境与发展大会以后，为了保护日益恶化的人类生存环境，走可持续发展的道路，调整能源结构，大力开发可再生能源已成为世界各国的共识，并形成国际大气候。自1967年法国建成24万千瓦的朗斯潮汐电站后，许多沿海国家都提出了开发潮汐电站的各种方案。截止20世纪90年代初，世界上完成规划或设计论证以及建议的潮汐电站坝址已达139处。有专家预言，21世纪初世界上将有100万千瓦级的大型潮汐电站建成。

浙江省是我国潮汐能资源最丰富、开发利用最早、取得业绩最好的省份之一。为此，作者就该省潮汐能开发利用的历史和现状进行了一次全方位调研，收集到了大量第一手资料。经过认真的梳理和客观分析，形成了这份调研报告。其中所反映的一些开发活动、统计数据和评价观点或许还是鲜为人知，仅希望人们能对我国早期潮汐能开发利用的状况有一较全面的认识和了解，以唤起人们对潮汐能开发利用的重视和支持。

二、 潮汐能开发利用活动回顾

众所周知，浙江省不但潮汐能资源丰富、开发条件好，而且一直以来对潮汐能开发利用较为重视。40多年来，我国潮汐能开发利用活动和建设大多发生在浙江省或与该省有关。自1958年以来，浙江省对主要的潮汐电站站址开展了大量的规划设计和选点考察工作，同时陆续建成了一批小型潮汐电站，至80年代中期长期运行发电的尚有4座（占全国一半），而到目前为止仅剩2座（全国3座）。可以看到，浙江省潮汐能开发利用活动，也即我国潮汐能开发利用活动大概经历了4个时期。

1、潮汐能资源普查阶段（50－60年代）

1958年，在我国沿海各省掀起了一股开发潮汐能的热潮，浙江省则以钱塘江口潮汐能开发为重点，开展了一系列资源调查工作[1][2]。经对全省11处较大港湾和河口进行踏勘后，初步估算得到全省沿海潮汐能资源总装机容量为915.9万kW，年发电量可达227.4亿kWh。

新型能源发电技术——潮汐能发电

潮汐能发电是一种新型的、可再生的能源发电技术，其利用海水涨落之间形成的能量来发电。因此，这种技术不仅无污染无排放，而且具有稳定性强、可预测性高等优点，成为可持续发展的重要组成部分。下面我们从潮汐能源发电的原理、应用、前景等方面进行探讨。

原理

潮汐能发电在物理原理上是利用海水涨落之间形成的能量来发电。随着海水上升时，涌向堤坝的水流产生了动能，通过水轮机、涡轮机等设备将动能转换为电能，最终交由电网供应给使用者。潮汐能发电设备的核心就是水轮机或涡轮机。一般而言，这些机器会安置在堤坝上，堤坝和水轮机构成一个包括涡轮、发电机组的整体。另外还需要一些电气设备和控制系统构建一个完备的发电站，使之能够将发电效率最大限度的提高。

应用

潮汐能发电已经被广泛应用于全球各个国家。2016年，法国启用了全球最大的潮汐能发电站。这个发电站还仅是一期工程，预计全面竣工后可以为法国提供全年2%左右的电力。同时在中国，研究人员也在积极的推进相关技术的研究。比如，珠江口潮汐发电站位于广东珠江口，是国内目前最大、最先进的潮汐发电工程，每年可发电5.5亿度，是一处典型的大功率潮汐发电站。不过，由于潮汐能发电是一项相对较新的技术，在初期阶段通常需要进行大量的投资和技术研究，因而成本相对较高。

前景

潮汐能发电的前景十分广阔。首先，在全球范围内，潮汐能源潜力巨大。据气候变化研究联合中心的报道，全球有40%的人口居住在潮汐能发电的地理位置附近，其中许多地区都有充足的潮汐能储量待开发。其次，潮汐能发电是一种无污染、可再生性强的能源技术，与煤炭、石油等传统能源相比具有广泛的优势，将更适合于未来的清洁能源发展趋势。最后，与太阳能、风能等其他可再生能源一样，潮汐能能够减少对气候变化的影响，有利于实现全球的低碳目标。

结语

潮汐能发电是一种新型的可再生能源发电技术，在全球范围内享有越来越广阔的应用前景。不过，技术的落地难得也是可预见的。需要大量经费的投入、必要的法律支持和政策指导。并且需要不断的提升潮汐电站的效率和安全性。在全球的清洁能源发展潮流中，潮汐能发电技术近几年不断的得到了各国政府的加大投资和支持，期望它能尽快的在未来得到更广泛的应用。

海洋能发电技术的研究与应用

随着全球对能源需求的不断增加和环保意识的逐渐提高，各国纷纷寻求新的可再生能源来源。其中，海洋能作为一种新兴的可再生能源，备受瞩目。目前海洋能发电技术已经取得了很大进展，下面将分别从潮汐能、浪能和海流能三个方面来讨论海洋能发电技术的研究与应用。

一、潮汐能

潮汐是由海洋潮汐力推动的潮汐能，被广泛认为是一种十分理想的、可再生的清洁能源。潮汐能发电主要采用潮汐涌动进出海湾时所带来的涨退潮水，通过潮汐发电机转化为电能。随着技术的不断成熟，潮汐能发电已经成为了一种十分有前景的清洁能源。在某些国家，潮汐能已经成为了主要的清洁能源。例如，英国已经启动了潮汐能发电项目，并在建设中取得了良好的成效。

二、浪能

浪能也是一种海洋能发电的重要手段。浪能发电主要是利用波浪的来回摆动来产生机械能，进而驱动涡轮机转动发电机，将机械能转化为电能。这种发电方式不会造成海洋污染和生态破坏，因此备受瞩目。同时，浪能发电还有一个显著的优点，就是稳定性较高，即使夜晚或恶劣的天气条件下，也有稳定的发电产出。浪能发电技术的研究和应用，对于解决全球能源问题、减少污染和缓解气候变化都将起到积极的作用。

三、海流能

海流能是目前较为新兴的海洋能发电方式。对于环保来说，海流能发电也是一项非常重要的技术，相对于其他的海洋能源来说，海流能可以实现连续不断的电力供应。海流能发电的原理是通过将涉及到的海水流动所产生动能转化为机械能，再通过涡轮机——发电机将机械能转化为电能。与其他能源相比，海流能是一种稳定的能源供给方式，有望在未来变成一种重要的环保能源，同时帮助人们免受疾病的侵袭。

总体来看，海洋能作为一种新兴的可再生能源，拥有着巨大的潜力。在这个能源短缺和环保意识持续高涨的时代，海洋能作为一种新型、清洁、可再生的能源，发挥着至关重要的作用。未来，随着技术的不断成熟和推广应用，相信海洋能发电将会成为新的能源时代的主角，推动更多的国家披荆斩棘，挑战工程难题，为全球环保事业做出更大的贡献。