潮汐发电原理与潮汐发电站形式
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潮汐能发电技术
潮汐能发电技术利用潮汐涨落的能量来产生电力。
主要有以下几种技术:
1. 潮汐水轮机:将潮汐涨落的水流转化为机械能,驱动水轮机转动,进而带动发电机发电。
水轮机可以是垂直轴或水平轴的,可以根据潮汐涨落的特点选择合适的类型。
2. 潮流涡轮机:利用潮汐涨落产生的潮流驱动涡轮机转动,产生电力。
潮流涡轮机通常安装在海床上,通过叶轮的旋转将水流动能转化为机械能,再通过发电机转化为电能。
3. 波浪能发电:利用波浪的起伏运动产生的机械能,驱动发电机发电。
常见的波浪能发电技术包括浮式波浪发电机、压力差发电机和摆式波浪发电机等。
4. 潮汐能发电站:通过建设大型潮汐发电站,利用潮汐涨落的能量进行发电。
发电站通常由多个水轮机或涡轮机组成,通过控制水流的流向和流量,实现持续稳定的发电。
潮汐能发电技术具有可再生、稳定可靠等优点,但也面临着技术成本高、设备易受损坏、环境影响等挑战。
目前,潮汐能发电技术正在不断发展和改进,寻求更高效、更经济、更环保的发电方式。
潮汐发电的应用原理是什么1. 概述潮汐发电是一种利用潮汐能将海水的潮汐能量转化为电能的发电方式。
它是一种可再生能源,具有相对稳定的能源输出,对环境的影响较小。
潮汐发电技术已经在一些潮汐资源丰富的地区得到了广泛应用。
2. 原理潮汐发电的应用原理主要包括以下几个方面:2.1 潮汐能转换潮汐能是由地球引力场和月球引力场所产生的水体运动能量。
在海洋中,受地球和月球引力作用,海水会形成潮汐,出现周期性的涨潮和落潮。
利用潮汐发电时,可以通过建设潮汐发电设施,将海水的潮汐能转换成机械能。
2.2 能量转换潮汐能转换为机械能后,需要进一步转化为电能。
潮汐发电设施通常采用水轮机或涡轮机等装置,将机械能转换为旋转动能。
然后,通过发电机将旋转动能转化为电能。
2.3 储能和输送由于潮汐的周期性变化,潮汐发电并不是一种连续性的能源输出。
为了提高利用效率,潮汐发电需要进行能量的储存和输送。
通常采用电池组或其他储能设备,将发电时产生的电能进行储存,以便在需要时进行使用或供应到电网。
3. 潮汐发电的优势潮汐发电相比于传统的化石能源发电方式具有多项优势:3.1 可再生能源潮汐发电属于可再生能源,不会对地球资源产生消耗,并能持续地提供电能。
与石油、煤炭等化石能源相比,潮汐发电对环境的影响较小,具有较低的碳排放量,有利于减少全球温室气体的排放。
3.2 稳定的能源输出相比于风能和太阳能等可再生能源,潮汐能的变化较为稳定。
因为潮汐受到地球引力和月球引力的共同作用,周期性的潮汐变化相对较可靠。
因此,利用潮汐发电可以获得更加稳定的能源输出,有利于电网的稳定运行。
3.3 适应性较强潮汐发电的设施相对比较灵活,可以根据不同地区的潮汐水位和潮汐能特点进行设计和调整。
适应能力较强,可以在不同的地理条件下进行应用。
而对于风能和太阳能发电,需要依赖有限的气候条件,限制了其适用范围。
4. 潮汐发电的应用潮汐发电技术目前已经在一些海洋沿岸地区得到了应用。
以下是一些例子:4.1 法国圣马洛法国圣马洛地区是一个潮汐资源非常丰富的地方。
潮汐能发电原理
潮汐能发电是一种利用海洋潮汐能量来产生电力的可再生能源
技术。
它是利用潮汐能的变化来驱动涡轮机,从而产生电力。
潮汐
能发电原理主要包括潮汐能的来源、潮汐能的利用方式和发电原理
等几个方面。
首先,潮汐能的来源主要是由于地球受到太阳和月亮的引力作用,使得海洋产生周期性的涨落,形成潮汐现象。
这种周期性的涨
落运动可以被利用来产生能量,从而实现发电的目的。
其次,潮汐能的利用方式主要包括潮汐能发电和潮汐能储能两
种方式。
潮汐能发电是指利用潮汐能来驱动涡轮机,通过涡轮机的
转动来产生电力。
而潮汐能储能则是指将潮汐能转化为其他形式的
能量,如储存为压缩空气或者储存在电池中,以便在需要时进行利用。
最后,潮汐能发电的原理主要是通过涡轮机的转动来产生电力。
涡轮机通常安装在海洋中的潮汐能发电站中,当潮汐涨潮或落潮时,海水的流动会驱动涡轮机的转动,从而产生电力。
这种原理类似于
水力发电,但是潮汐能发电具有更稳定的能量来源,因为潮汐涨落
具有周期性和可预测性。
总的来说,潮汐能发电是一种非常具有潜力的可再生能源技术,它具有稳定的能量来源和较高的能量密度,可以有效地减少对传统
化石能源的依赖,同时也对环境产生较小的影响。
随着技术的不断
进步和成本的不断降低,相信潮汐能发电将会在未来发挥越来越重
要的作用。
潮汐电站双向发电原理潮汐电站是一种利用潮汐能进行发电的装置,它能够实现双向发电。
这意味着潮汐电站不仅可以将潮汐能转化为电能,还可以将电能转化为潮汐能。
潮汐电站双向发电的原理基于潮汐的周期性变化和水流的双向流动。
潮汐是由地球引力和月球引力共同作用下海洋水位的周期性变化。
根据潮汐的特点,潮汐电站通常建在潮汐差较大的地区,以最大程度地利用潮汐能。
在潮汐电站中,通常会建造一座水坝或者水闸,用来拦截潮汐涌动的海水。
当潮汐涨潮时,水坝或水闸关闭,将海水引入到潮汐电站的水库中。
当潮汐退潮时,水坝或水闸打开,使水库中的海水流出,通过涡轮发电机组将潮汐能转化为电能。
这就是潮汐电站的单向发电原理,即将潮汐能转化为电能。
但是,潮汐电站并不仅限于单向发电,它还可以实现双向发电。
当潮汐电站产生的电能超过了当地需求时,多余的电能可以通过电网输送出去,实现双向发电。
双向发电的关键在于潮汐电站的设计和控制系统。
通过合理的设计,潮汐电站可以根据当地的电力需求进行调节,以确保电能的平衡供应。
当潮汐电站产生的电能不足以满足当地需求时,可以从电网中购买电能进行补充;当潮汐电站产生的电能超过当地需求时,可以将多余的电能卖给电网。
双向发电使得潮汐电站不仅可以满足当地的电力需求,还可以成为一个可再生能源的供应者,为周边地区提供清洁能源。
这对于环境保护和可持续发展具有重要意义。
除了双向发电,潮汐电站还具有其他的优势。
首先,潮汐能是一种可再生的能源,具有稳定、可预测的特点。
其次,潮汐电站对环境的影响相对较小,不会产生大量的温室气体和污染物。
再次,潮汐电站可以提供稳定的电力供应,不受天气等因素的影响。
然而,潮汐电站也存在一些挑战和限制。
首先,潮汐电站的建设成本较高,需要大量的投资。
其次,潮汐电站的选址有一定的限制,只能建在潮汐差较大的地区。
再次,由于潮汐的周期性变化,潮汐电站的发电能力也存在一定的限制。
总的来说,潮汐电站双向发电原理的实现对于推动可再生能源的发展和提高能源利用效率具有重要意义。
潮汐能用途潮汐能是一种可再生能源,利用海洋潮汐能将海水的动能转化为电能。
它具有广泛的应用前景,可以用于发电、供暖、海水淡化等领域。
本文将从这些方面详细介绍潮汐能的用途。
一、潮汐能在发电方面的应用潮汐能最常见的应用就是发电。
利用潮汐能发电的方式有多种,其中最常见的是潮汐能发电站。
潮汐能发电站可以分为两种类型:潮汐能潮流发电站和潮汐能潮汐发电站。
潮汐能潮流发电站是利用潮汐能潮流的涡轮机发电。
当潮汐水流过发电站时,涡轮机会转动,驱动发电机发电。
这种方式适用于潮汐水流较快的地区,能够充分利用潮汐能。
潮汐能潮汐发电站则是利用潮汐的涨落差来发电。
这种发电站通常建在海湾或海峡口,利用潮汐涨落差推动涡轮机发电。
由于潮汐涨落差相对稳定,这种发电方式可以提供稳定的电力输出。
二、潮汐能在供暖方面的应用除了发电,潮汐能还可以用于供暖。
利用潮汐能供暖的方式有两种:一种是将潮汐能转化为热能,直接供暖;另一种是利用潮汐能发电,再利用电能进行供暖。
将潮汐能转化为热能供暖的方式类似于地热供暖。
通过将潮汐能转化为热能,可以为周围的建筑物提供供暖服务。
这种方式不仅环保,还能够有效利用潮汐能资源。
利用潮汐能发电再供暖的方式则更加常见。
通过将潮汐能转化为电能,再利用电能进行供暖,可以为大型建筑物、工厂等提供供暖服务。
这种方式不仅节约能源,还能够实现供暖的集中化管理。
三、潮汐能在海水淡化方面的应用海水淡化是指将海水中的盐分去除,使其成为可供人类使用的淡水。
潮汐能在海水淡化方面的应用主要是利用潮汐能发电,再利用电能进行海水淡化。
利用潮汐能发电进行海水淡化的方式是将潮汐能转化为电能,再利用电能推动海水淡化设备。
这种方式不仅可以解决淡水资源短缺的问题,还能够提供可持续的淡水供应。
四、潮汐能在其他领域的应用除了上述几个方面,潮汐能还可以在其他领域进行应用。
例如,利用潮汐能进行海洋交通运输,可以为船只提供动力;利用潮汐能进行海洋矿产开发,可以提高矿产开采效率;利用潮汐能进行海洋环境监测,可以实时掌握海洋环境变化等。
潮汐能发电原理
潮汐能发电是利用潮汐的周期性水位变化来产生动力,并将其转化为电能的一种可再生能源利用方式。
其基本原理如下:
1. 潮汐的形成:地球上有两个主要的潮汐形成源,分别是月球和太阳。
月球对地球表面的引力使得海洋呈现出周期性的涨落,每天会发生两次高潮和两次低潮。
这是由于地球自转和月球绕地球公转引起的。
2. 水位差的利用:潮汐能发电的关键在于利用高潮和低潮之间的水位差。
在合适的地理位置上,建设潮汐发电厂的水坝或堤防,将水位差转化为动能。
水坝中通常设置有水轮机,通过水流驱动水轮机旋转,进而带动发电机发电。
3. 双向发电:潮汐发电厂在设计上通常考虑到双向发电。
即在高潮时,海水通过水轮机驱动发电机发电;而在低潮时,水轮机则会反转,以便将电能输送回潮汐发电厂的供电网络。
4. 环境友好性:潮汐能发电是一种清洁的能源形式,因为它不排放温室气体或其他污染物。
同时,潮汐能发电对生态系统的影响相对较小。
虽然潮汐发电技术仍在不断改进,但它已经被认为是一种可持续发展的能源选择。
总结起来,潮汐能发电利用潮汐引起的水位变化来产生动力,并将其转化为电能。
这种发电方式具有环境友好性,并且是一种可持续发展的能源选择。
潮汐能发电工作原理潮汐能发电是一种利用潮汐能转化为电能的可再生能源技术。
潮汐是由引力和地球自转引起的海洋水位周期性变化,每天有两次高潮和两次低潮。
潮汐能发电利用了这种自然现象,将海洋潮汐能转化为电能。
潮汐能发电的工作原理相对简单。
首先,需要建造一个潮汐发电站,通常位于海岸线附近的海湾或河口地区。
发电站主要由水坝、涡轮机和发电机组成。
当潮汐涨潮时,海水流经水坝进入发电站的水库。
在涨潮过程中,水坝内的水位不断上升,积蓄了大量的海水能量。
当潮汐达到高潮时,水坝上的闸门打开,使积蓄的水能通过涡轮机流出。
涡轮机是潮汐发电站中的关键设备。
当潮汐水流通过涡轮机时,涡轮机会转动。
涡轮机的转动产生的动力会传递给发电机,进而转变为电能。
发电机是将机械能转化为电能的设备。
涡轮机转动时,通过磁场与导线相互作用,产生电磁感应。
这时,发电机内的转子开始旋转,使导线中的电子流动,从而产生电流。
通过变压器将发电机产生的电流升压,使其适应输电线路的需要。
电流经过输电线路传输到城市或工业用电的地方,供人们使用。
潮汐能发电具有一些优势。
首先,潮汐能是可再生的能源,不会像化石燃料一样耗尽。
其次,潮汐能发电对环境影响较小,不会产生温室气体和污染物。
此外,潮汐能发电站的建设成本相对较低,且潮汐能的可预测性较高,可以提前进行发电计划和调度。
然而,潮汐能发电也存在一些挑战。
首先,潮汐发电站的建设需要选择合适的地点,只有部分地区具备适宜的潮汐条件。
其次,潮汐发电站的建设和运维需要大量的资金和人力资源。
此外,潮汐能发电的效率相对较低,目前还无法满足大规模电力需求。
总的来说,潮汐能发电是一种利用潮汐能转化为电能的可再生能源技术。
通过建造潮汐发电站,利用潮汐涨落的水位变化,将海水能转化为电能。
虽然潮汐能发电面临一些挑战,但其可再生性和环保性使其成为未来清洁能源发展的重要方向之一。
潮汐能发电方案及注意事项引言潮汐能是一种可再生能源,利用海洋潮汐来发电。
相比于传统的发电方式,潮汐能发电具有低污染、高效率、可持续等优势,因此受到越来越多的关注。
本文将介绍潮汐能发电的原理和一些注意事项,以帮助读者了解和应用潮汐能发电方案。
潮汐能发电原理潮汐能发电利用潮汐的涨落来驱动涡轮机发电机组产生电能。
潮汐涨落的动能被转化为电能,通过将涡轮机与发电机相连,当潮汐涨落时,涡轮机旋转驱动发电机产生电能。
潮汐能发电方案需要合理选址,以确保潮汐的差异足够大,以产生足够的动能来转化为电能。
潮汐能发电方案设计在设计潮汐能发电方案时,需要考虑以下几个因素:1. 选址:选取潮汐差异大的地点,以确保有足够的能量来产生电能;2. 涡轮机设计:合理设计涡轮机的叶片角度和数量,以最大限度地利用潮汐的能量;3. 发电机选型:选择适合的发电机,以高效地转化机械能为电能;4. 电力输送系统:建立合理的输电系统,将发电的电能输送到用电地点;5. 环境保护:在设计方案中考虑环境保护因素,减少对海洋生态系统的影响。
潮汐能发电的注意事项在利用潮汐能进行发电时,需要注意以下几个问题:1. 环境影响评估:在选择潮汐能发电方案时,需要进行环境影响评估,评估项目包括但不限于水动力学、生态学、土地利用等;2. 维护保养:潮汐能发电设备需要定期检修和维护,以确保设备的正常运行;3. 安全性考虑:潮汐能发电设备需要采取必要的安全措施,确保操作人员的安全;4. 统筹规划:潮汐能发电需要与周边环境和其他用途进行统筹规划,以达到最佳利用效果。
结论潮汐能发电是一种具有巨大潜力的可再生能源,发展潮汐能发电有助于减少能源的消耗和环境的污染。
然而,在实施潮汐能发电方案时需要考虑到选址、设计、环境保护等方面的因素。
通过科学的选址和合理的设计,潮汐能发电有望成为未来能源领域的重要组成部分。
希望本文能够对读者了解和应用潮汐能发电方案有所帮助。
潮汐能发电的原理潮汐能发电是一种利用潮汐运动能量转化为电能的可再生能源技术。
它依靠潮汐的周期性涨落来驱动涡轮机发电,能够有效利用海洋潮汐资源,具有广阔的应用前景。
本文将介绍潮汐能发电的原理及其相关技术。
一、潮汐能的形成原理潮汐是因地球、月球和太阳之间的引力作用而产生的,主要受到月球引力和地球自转的影响。
月球对地球的引力使得海洋受到周期性的牵引和挤压,形成了潮汐现象。
地球的自转则使得潮汐在海洋中以波的形式传播。
通过准确地观测和计算,我们能够预测出未来潮汐的涨落变化,并利用这一变化来发电。
二、潮汐发电的基本原理潮汐能发电主要依靠潮汐涨落的能量转化为机械能,再经由发电机转化为电能。
具体来说,潮水涨潮时进入潮汐发电厂,通过引导潮水流入水库或者涡轮机周围的水管,产生大量的液体动能。
这些流经水轮机的液体动能被转化为机械能,驱动发电机转子旋转。
转子旋转激发电磁感应,使得线圈内的导体电荷产生位移,从而产生电流。
最终,电能通过传输和变压器等设备输送到用电设备中供电使用。
三、潮汐发电的技术挑战与解决方法潮汐能发电技术面临一些挑战,如潮汐涨落幅度、潮汐能预测的准确性以及设备的可靠性等。
针对这些挑战,科学家和工程师们提出了相应的解决方法。
首先,为了增大潮汐能发电的效果,可以选择具有大潮汐幅度和潮汐流速的地点建设潮汐发电厂。
这样可以更充分地利用潮水带来的动能。
其次,对潮汐能的预测可以通过引入现代化的技术手段来提高准确性。
比如,利用先进的潮汐能预测模型和实时监测系统,能够实时监测潮汐涨落情况,并进行实时调整和操作。
第三,为了提高设备的可靠性,需要采用适应海洋环境的专用材料和高强度结构。
此外,定期维护和检修设备,确保其正常工作,也是确保潮汐能发电系统长期稳定运行的关键。
四、潮汐能发电的环境和经济优势与传统能源相比,潮汐能发电具有明显的环境和经济优势。
潮汐能是一种可再生的清洁能源,不会排放污染物和温室气体,对环境无任何影响。
而且,潮汐发电厂相对于传统火电厂等能源设施,占用面积较小,对土地资源利用率高。
潮汐能发电原理及实现方法潮汐能是一种可再生能源,其利用海洋潮汐的涨落来产生电能。
潮汐能发电具有效率高、稳定可靠等优点,被广泛研究和应用。
本文将介绍潮汐能发电的原理,并探讨几种常见的实现方法。
一、潮汐能发电的原理潮汐能发电的原理基于海洋潮汐的差异。
地球上的潮汐是由月球和太阳的引力相互作用引起的,每天有两次潮汐高潮和潮汐低潮。
当潮汐涨潮时,海水会充满潮汐发电厂,水位的升高推动涡轮机的转动,从而带动发电机发电。
当潮汐退潮时,海水会流回海洋,通过涡轮机再次带动发电机发电。
二、潮汐能发电的实现方法1. 潮汐水坝发电潮汐水坝发电是目前应用最广泛的潮汐能发电方式之一。
这种方式类似于水电站的原理,通过建设水坝,围起一片海湾或河口,形成了潮汐发电池。
当潮汐涨潮时,打开水坝的闸门,海水进入发电池推动涡轮机发电。
当潮汐退潮时,闸门关闭,水从涡轮机流回海洋。
潮汐水坝发电技术已经在一些地方得到了实践应用。
2. 海底潮汐发电机海底潮汐发电机是一种利用潮汐能发电的新技术,它位于海洋底部,直接依靠潮汐涨落来产生电能。
海底潮汐发电机通过将涡轮机安装在水下,并利用潮汐涨落的动力旋转涡轮机发电。
相较于潮汐水坝发电,海底潮汐发电机的建设成本更低,并且对海洋环境的影响较小。
3. 航浮潮汐发电机航浮潮汐发电机是一种以浮动设备为基础的潮汐能发电技术。
这些浮动设备通常安装在水面上或水下,在潮汐涨落时进行上下运动,从而带动发电机发电。
航浮潮汐发电机具有移动灵活、安装方便等优势,并可以根据需要调整位置和数量。
三、潮汐能发电的优势和挑战1. 优势潮汐能发电具有稳定可靠的优势,潮汐的规律性和周期性使得发电效率比较高,能够提供可预测的电能输出。
与太阳能和风能相比,潮汐能发电不受天气条件的影响,具有较高的可用性。
此外,潮汐能是一种清洁能源,不会产生温室气体和污染物。
2. 挑战潮汐能发电仍然面临一些技术挑战。
首先,潮汐资源分布不均匀,只有海洋沿岸地区才能利用潮汐能发电,限制了其应用范围。
2011年08月科教纵横浅析潮汐发电原理与潮汐发电站形式文/戴俊摘 要:随着世界能源的日益紧张,潮汐发电成为一种新能源的来源,受到世界各国的重视。
潮汐发电技术日趋成熟,在法国,英国等国家建造了不同类型和大小的潮汐发电站。
实践探索和理论知识结合并用,使得潮汐发电技术发展日益迅速。
本文主要介绍了潮汐发电原理,潮汐发电站的形式等。
关键词:潮汐;潮汐发电;潮汐发电站;海洋能源利用中图分类号:TV744 文献标识码:A 文章编号:1006-4117(2011)08-0215-02技能大赛是把企业的实际问题作为大赛的参赛项目,由参赛的学生通过对物流方案的独立分析和思考,提出创新性的解决方案并予以落实、实践。
学习、了解了企业先进的案例,加强了对企业的了解,实现了既是参赛,也是实习实践的目的,能为学生下一步的就业做好充分的准备。
1、积极举办校内技能大赛。
北京现代职业技术学院从成立之日起每年举办学生技能大赛。
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在摸索中逐渐形成适合于高职高专学生的比赛形式,比如知识竞猜、方案设计、物流软件操作、物流设施设备操作、物流企业整体方案设计等;既有个人形式、又有小组团队协作形式。
最大程度的挖掘学生潜能、最有效的测评学生的动手操作能力。
2、积极参加北京市比赛。
每年都从校内技能大赛获奖的学生中选出优秀的代表,参加北京市举办的市级物流技能大赛。
这对指导教师和参赛学生提出了更高的要求。
更高水平的大赛形式、陌生的参赛环境、更强有力的竞争对手,给学生更大的挑战。
积极备战、准备方案、加强团队合作和协同努力,积极备战。
在比赛的过程中,调动了团队成员的所有资源和才智。
在近两年的参赛中,北京现代职业技术学院团队在比赛中取得了成绩。
高职院校加强实训课程改革和建设,是经济环境的需要,是学生就业的需要、是新教育模式的需要,是高职院校自身发展的需要。
“工学结合、校企合作、顶岗实习”,带动高职院校物流专业的教学改革和创新,加强实训教学势在必行。
作者单位:北京现代职业技术学院作者简介:张婷婷(1981.10— ),女,汉,山西省,供职:北京现代职业技术学院,助教,管理学学士,物流管理方向;杨欢欢(1985.08— ),女,汉,湖北,北京现代职业技术学院,管理学硕士,物流管理方向。
全世界海洋能的总储量,约为全球每年耗量的几百倍甚至几千倍。
这种海洋能是取之不尽,用之不竭的新能源,在不远的将来,海洋能在造福人类方面,将发挥巨大而重要的作用。
潮汐现象是海水在一定时间内作有规律的涨落运动,是由于月亮、太阳对地球上海水的吸引力和地球的自转而引起海水周期性、有节奏的垂直涨落现象。
海水白天涨落叫“潮”,晚上涨落叫“汐”,合称为“潮汐”。
海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能量。
在涨潮的过程中,汹涌而来的海水具有很大的动能,随着海水水位的升高,就把大量的海水的动能转化为势能;在落潮的过程中,海水又奔腾而去,水位逐渐降低,大量的热能又转化为动能。
海水在涨落潮运动中所包含的大量动能和势能,称为潮汐能。
海水潮汐能的大小随潮差而变,潮差越大,潮汐能也越大。
潮汐涨落形成的水位差,即相邻高潮潮位与低潮潮位的高度差,称为潮差[1]。
一、潮汐的发电原理由于电能具有易于生产,便于传输,使用方便,利用率高等一系列优点,因而利用潮汐的能量来发电目前已成为世界各国利用潮汐能的基本方式。
潮汐发电就是利用海水涨落及其所造成的水位差来推动水轮机,再由水轮机带动发电机发电。
其发电原理与一般的水力发电原理差别不大。
不过,一般的水力发电的水流方向是单向的,而潮汐发电则不同。
从能量转换的角度来说,潮汐发电首先是把潮汐的动能和位能通过水轮机转变成机械能,然后由水轮机带动发电机,把机械能转变为电能。
如果建筑一条大坝,把靠海的河口或海湾隔开,造成一个天然的水库,在大坝中间留一个缺口,并在缺口中安装上水轮发电机组,那么在涨潮时,海水从大海通过缺口流进水库,冲击水轮机旋转,从而带动发电机发电;而在落潮时,海水又从水库通过缺口流入大海,又可以从相反的方向打动发电机组发电。
这样,海水一涨一落,电站就可源源不断地发电,潮汐发电的原理见下图[2]。
涨潮时发电示意图:落潮时发电示意图:二、潮汐能发电站的形式2011.08 215216 2011.082011年08月科教纵横二、潮汐能发电站的形式由于潮汐电站在发电时贮水库的水位和海洋的水位都是变化的(海水由贮水库流出,水位下降,同时,海洋水位也因潮汐的作用而变化)。
因此,潮汐电站是在变功况下工作的,水轮发电机组和电站系统的设计要考虑变功况,低水头、大流量以及防海水腐蚀等因素,远比常规的水电站复杂,效率也低于常规水电站。
潮汐电站按照运行方式和对设备要求的不同,可以分成单库单向型、单库双向型和双库单向型三种。
1、单库单向电站:这种发电站仅建造1个水库调节进出水量,来满足发电要求(如图)。
一般在连接海湾的河口修建水坝使河口内形成水库。
在涨潮时使海水进入水库;落潮时则让海水通过大坝里的涡轮电机向海湾泄水,从而发电。
这种电站修建容易,但不能连续发电。
在整个潮汐周期内,电站的运行按下列4个工况进行:(1)充水工况:电站停止发电,开启闸门,潮水经闸门和水轮机进入水库,至水库内水位齐平为止。
(2)等候工况:关闭闸门,水轮机停止过水,保持水库水位不变,外海侧则因落潮水位下降,直到水库内外水位差达到水轮机组的启动水头。
(3)发电工况:开动水轮发电机组进行发电,水库的水位逐渐下降,直到水库内外水位差小于机组发电所需的最小水头为止。
(4)等候工况:机组停止运行,水轮机停止过水,保持水库水位不变,外海侧水位因涨潮而逐渐上升,直到水库内外水位齐平,转入下一个周期。
2、单库双向式。
单裤双向式潮汐能发电站与单库单向式潮汐能发电站一样,也只有一个水库,但不管是潮涨还是落潮均在发电。
涨潮时外海水位要高于水库水位,落潮时水库水位要高于外海水位。
通过控制,在使内外水位差大于水轮发电机所需要的最小水头时才能发电。
若保证涨潮,落潮均能发电,一是采用双向水轮发电机组,以适应涨潮,落潮时相反的水流方向;二是建造适用于水流变向的流通结构,如图所示便是其中的一种。
由于单库双向发电站在涨潮,落潮过程中均能发电,因此,每日发电时间延至14—16小时,较充分地使用了潮汐能量,电站效率可提高至34%。
3、双库(高,低库)式。
这种潮汐发电方式需要建造毗邻水库,一个水库设进水阀,仅在潮水位比水库内水位高时引水进库;另一个水库设泄水阀,仅在潮水位比枯内水位低时泄水出库。
其电站布置如图所示。
这样,前一个水的水位始终较后一个水库的水位高。
故前者称为高位水库,后者称为低位水库,高位水库和低位水库之间终日保持着水位差,水轮发电机组放置于两水库之间的隔坝内,水流即可终日通过水轮发电机组不断地发电。
(如图示)潮汐电站的建造有许多设计方案,采用何种形式最佳,要根据当地湖型,潮差,地形条件,电力系统负荷要求,发电设备,建造材料和施工条件等技术指标进行选择。
三、潮汐能的计算所谓潮汐能,是指潮汐涨落所具有的位能和动能,潮汐所含的能量是十分巨大的,潮汐能的大小直接与潮差有关,潮差越大,能量就越大,由于深海大洋中的潮差一般较小,因此,潮汐能的利用主要集中在湖差较大的浅海,海湾和河口区。
潮汐能的能量与潮量和潮差成正比。
或者说,与潮差的平方和水库的面积成正比[3]。
在潮差较大的海湾入口或河口筑堤构成水库,在坝内或坝侧安装水轮发电机组,利用堤坝两侧潮汐涨落的水位差来驱动水轮机发电机组发电。
潮汐电站的实际装机容量和发电量,一般用一下经验公式计算:1、单向潮汐电站装机电量:P=200×H×2S (4—1)年发电量:E=0.4×106×H×2S (4—2)式中:P—装机电量。
E—年发电量。
H—平均潮差(m)。
S—水口面积(m2)2、双向潮汐电站装机电量:P=200×H×2S (4—3)年发电量:E=0.55×106×H×2S (4—4)式中:P—装机电量。
E—年发电量。
H—平均潮差(m)。
S—水口面积(m2)四、开发潮汐能发电的条件潮汐能的主要利用方式是潮汐发电。
利用潮汐发电必须具备的条件:1、潮汐的幅度必须大,至少要有几米;2、海岸地形必须能储蓄大量海水,并可进行土建工程。
3、一般说来,平均潮差在3m以上才具有实际应用价值。
理想的潮电站址要求地基稳定、地震烈度低于6度、潮差大、风浪小、陆域海域来沙少、水库淤积轻微、海湾腹大口小、工程量小等条件。
湾中湾、河口湾是理想的地貌位置,结束语:本文对潮汐发电原理,潮汐发电站形式进行了简要分析。
由于海洋是一个巨大的能源宝库,且这些海洋能源都是取之不尽、用之不竭的可再生能源。
从发展趋势来看,海洋能源必将成为沿海国家,特别是那些发达的沿海国家的重要能源之一。
因此,人类应将大洋中的波浪、潮汐、海流等动能和海洋温度差、盐度差能等合理开发利用。
作者单位:重庆交通大学参考文献:[1]邹志利.海岸动力学[M].人民交通出版社.2004.[2]褚同金.海洋资源开发利用[M].化学工业出版社,2005.[3]Sonal Patel.海洋能源的利用和开发[J].《上海电力》,2009.。