潮汐能发电技术
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潮汐能发电技术的前景与挑战潮汐能发电是一种利用潮汐运动转化为电能的可再生能源技术。
随着全球对能源可持续发展的追求以及对减少对环境的影响的需求,潮汐能发电作为一种环保、高效的能源形式备受瞩目。
本文将探讨潮汐能发电技术的前景并分析其面临的挑战。
1. 潮汐能发电技术的前景潮汐能发电技术可以追溯到古代,但直到近年来才被广泛认可并开始大规模应用。
与传统能源相比,潮汐能具有以下优势:1.1 可再生性潮汐能是一种可再生能源,取之不竭,源源不断。
这使得潮汐能发电具有良好的远景,能够减少对有限资源的依赖,实现能源的可持续利用。
1.2 环保和零排放潮汐能发电不会产生温室气体排放,对气候变化不会产生不良影响。
它不需要燃烧燃料,减少了空气和水污染的风险。
1.3 稳定性和可预测性与太阳能和风能相比,潮汐能发电更加稳定可靠,不受季节和天气的影响。
潮汐周期相对固定,因此预测潮汐能的发电情况相对容易。
1.4 高能效性潮汐能发电的转换效率较高,可以达到60%以上。
与其他可再生能源相比,潮汐能发电可以更高效地转化为电能。
2. 潮汐能发电技术面临的挑战尽管潮汐能发电技术具有巨大的前景,但仍然面临着一些挑战。
2.1 高建设和运维成本潮汐能发电设施的建设成本相对较高,包括建造海上涵闸、潮汐发电机组、输电线路等。
此外,设施的运维和维护也需要大量投入。
2.2 环境影响虽然潮汐能发电对环境的影响相对较小,但设施建设可能会对海洋生态系统产生一定的影响,如影响洄游鱼类和潮间带生物的迁徙和生存。
2.3 适用区域受限潮汐能发电技术需要在适合的地理条件下进行建设,主要集中在部分地区的潮汐丰富海岸线。
这限制了潮汐能发电技术的普及和全球应用。
2.4 能量储存问题潮汐能的不稳定性和波动性使得能量的储存成为一个难题。
当潮汐能产生过剩时,如何有效储存和利用这些多余的能量是一个值得研究的问题。
3. 解决潮汐能发电技术挑战的措施为了克服潮汐能发电技术面临的挑战,需要采取一系列措施。
潮汐能发电技术的现状与发展趋势潮汐能作为可再生能源中的一种,具有巨大的发展潜力和优势,一直备受关注。
通过利用海洋潮汐涨落产生的动能,可以实现对电力的高效产出。
本报告对潮汐能发电技术的现状进行了分析,并提出了存在的问题以及对策建议,以期推动潮汐能发电技术的进一步发展。
一、潮汐能发电技术的现状分析1.概述潮汐能发电技术是指利用潮汐能源,通过海水潮汐的周期性变化,将潮汐动能转化为电能的过程。
常见的潮汐能发电技术包括水轮发电、潮汐槽发电、压力差发电和潮汐涡轮发电等。
目前,世界各国对潮汐能发电技术的研究和应用都在不断深入。
2.发展现状在英国、法国、加拿大、挪威等国家,潮汐能发电技术已经得到广泛应用。
其中,英国的斯旺西湾潮汐能发电项目是目前全球最大的潮汐能发电项目之一,有效利用了潮汐涨落的动能,为当地提供清洁能源。
另外,法国的布列塔尼地区也是潮汐能发电技术的重要实践区域,多家公司在该地区展开了潮汐能发电项目。
3.发展趋势随着清洁能源的重要性日益凸显,潮汐能发电技术具有较大的发展潜力。
未来,潮汐能发电技术将逐步实现规模化生产,并在海洋工程领域发挥重要作用。
随着技术的不断创新和成熟,潮汐能发电技术的成本将逐渐下降,从而更好地满足能源需求。
二、存在的问题1.技术成熟度不高当前,潮汐能发电技术的技术成熟度相对较低,存在一定的技术难点和挑战。
例如,对潮汐资源的准确评估、材料的耐候性、装备的长期稳定性等问题尚待解决。
2.成本较高潮汐能发电技术的建设和运维成本相对较高,给实际应用带来一定压力。
尤其是在初期投资高、回收周期长的情况下,很多国家和地区在采用潮汐能发电技术时面临经济上的挑战。
3.环境影响难以评估潮汐能发电技术的应用会产生一定程度的环境影响,包括改变海洋生物栖息地、影响海底地形等。
如何准确评估潮汐能发电技术对环境的影响,以及如何有效降低环境风险,也是当前亟需解决的问题。
三、对策建议1.加强技术研究与创新针对潮汐能发电技术存在的技术难点,应加强技术研究与创新,提高技术成熟度。
海洋能源:潮流发电技术探索海洋能源作为一种清洁、可再生的能源形式,备受世界各国的关注和重视。
在海洋能源中,潮汐能作为其中的一种重要形式,具有稳定、可预测性强的特点,因此备受瞩目。
潮流发电技术作为利用潮汐能的一种重要方式,正在不断探索和发展中。
本文将就海洋能源中的潮流发电技术进行探索和介绍。
一、潮流发电技术概述潮流发电技术是利用潮汐能源进行发电的一种技术手段。
通过利用海洋中潮汐的涨落运动,将其转化为电能的过程,实现能源的转化和利用。
潮流发电技术主要包括潮汐能发电和潮流能发电两种形式。
1. 潮汐能发电潮汐能发电是利用潮汐涨落的能量进行发电的技术。
通常采用的方式是建设潮汐发电站,利用潮汐涨落的动能驱动涡轮发电机发电。
潮汐能发电具有稳定性强、可预测性高的特点,是一种非常可靠的清洁能源形式。
2. 潮流能发电潮流能发电是利用海洋中潮流运动的动能进行发电的技术。
通过在海洋中设置涡轮或涡轮组等装置,利用潮流的流动驱动涡轮发电机发电。
潮流能发电技术相对于潮汐能发电技术来说,更加灵活,适用范围更广。
二、潮流发电技术的优势潮流发电技术作为海洋能源中的重要形式,具有许多优势,使其备受关注和推崇。
1. 清洁环保潮流发电技术利用海洋中的潮汐或潮流能源进行发电,不会产生二氧化碳等温室气体,对环境没有污染,是一种清洁环保的能源形式。
2. 可再生性强潮汐和潮流是自然界中不断循环的能源,具有可再生性强的特点。
利用潮流发电技术进行发电,不会耗尽能源,可以持续不断地利用。
3. 稳定可预测潮汐和潮流的运动规律相对稳定,具有可预测性。
利用潮流发电技术进行发电,可以提前预测潮汐或潮流的变化,保证电力供应的稳定性。
4. 适用范围广潮流发电技术适用范围广泛,可以在海洋中的不同地点进行布设和利用。
无论是潮汐能发电还是潮流能发电,都可以根据当地的海洋环境特点进行选择和应用。
三、潮流发电技术的挑战与发展虽然潮流发电技术具有诸多优势,但在实际应用中也面临着一些挑战和困难。
潮汐能的发电效率一、概述潮汐能是一种可再生能源,指的是利用海洋潮汐运动产生的动能转换为电能的过程。
潮汐能具有稳定、可预测、清洁等优点,因而备受关注。
本文将重点探讨潮汐能的发电效率问题。
二、潮汐发电原理潮汐发电利用了潮汐运动的涨落以及其带来的动能变化。
潮汐发电厂通常建在海洋潮汐较为显著的地区,利用涨潮和退潮过程中的水流变化,通过水轮机转动发电机,将动能转换为电能。
三、潮汐能发电的优势潮汐能发电相较于其他可再生能源,具有以下优势: 1. 稳定性高:潮汐能发电具有高度可预测性,因为潮汐运动受月亮和太阳的影响,具有明确的周期性。
2. 能源丰富:全球范围内有许多潮汐资源丰富的地区,潮汐能潜力巨大。
3. 零排放:潮汐发电不产生二氧化碳等温室气体,对环境友好。
四、潮汐能发电效率的影响因素潮汐能发电的效率受到多个因素的影响,主要包括以下几个方面: 1. 潮汐幅度:潮汐幅度越大,水流速度越快,转动水轮机的动力就越大,效率相应提高。
2. 水轮机技术:高效率的水轮机设计对于提高潮汐能发电效率至关重要。
3. 海洋环境: 海浪、风浪等海洋环境因素会对潮汐能发电效率产生一定影响。
4. 管理与调度:合理的调度管理可提高潮汐能发电系统的利用率和效率。
五、潮汐能发电效率的研究与实践随着对潮汐能的深入研究,人们一直在探索如何提高潮汐能发电的效率。
以下是一些提高效率的方式: 1. 水轮机技术改进:改进水轮机的设计,提高转换效率,降低能量损失。
2. 设备智能化:利用智能化技术,实现对潮汐能发电设备的远程监控和优化操作,提高效率。
3. 综合利用潮汐能与其他可再生能源:潮汐能与其他能源(如风能、太阳能等)相结合,可以实现能源互补和系统整合,提高整体效率。
4. 管理与调度优化:通过合理的调度管理,提高潮汐能发电系统的利用率和发电效率。
六、潮汐能发电效率的挑战及展望尽管潮汐能发电具有许多优势,但也面临一些挑战。
如: 1. 技术难题:潮汐能发电技术仍处于相对初级阶段,需要更多科技力量的投入。
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。
潮汐能发电技术及其可持续发展潜力分析潮汐能发电技术是一种利用潮汐能源将潮汐动能转化为电能的可再生能源技术。
随着全球对可再生能源的需求不断增加,潮汐能发电技术作为一种具有巨大潜力的清洁能源形式,正受到越来越多的关注。
本文将分析潮汐能发电技术的原理、发展现状以及其可持续发展潜力。
首先,潮汐能发电技术的原理是利用潮汐涨落的差异来产生能量。
它主要分为潮汐水能发电和潮汐动能发电两种形式。
潮汐水能发电是通过建设潮汐水电站,将潮汐涨落的水流引入涡轮机,再经过传动装置驱动水轮机发电。
潮汐动能发电则是通过利用潮汐涨落时的液压作用与涡轮机相连,驱动发电机发电。
这些技术都能够在可预测的潮汐周期内稳定地产生电能。
目前,潮汐能发电技术在全球范围内得到了广泛应用。
许多国家和地区都在积极推动潮汐能发电的发展。
英国、法国、加拿大、中国等国家都建设了一定规模的潮汐电站,取得了一定的成果。
例如,英国的拉肯塞尔潮汐发电站是全球最大的潮汐发电项目之一,年发电能力可达500MW。
此外,潮汐能发电技术还广泛应用于离岛、滨海地区以及深海等环境中,发挥了重要的经济和环境效益。
潮汐能发电技术具有可持续发展的潜力。
首先,潮汐能是一种可再生的能源,不会像化石能源一样消耗而导致能源枯竭。
每天都会有两次潮汐涨落,因此潮汐能是可预测的,能够稳定地供应电能。
其次,潮汐能发电技术相比于风能和太阳能等其他可再生能源技术具有更高的效率。
潮汐发电装置的装机容量大,可以实现相对稳定的基础负荷发电,对电网稳定性有着重要作用。
此外,潮汐能发电技术的环境影响相对较小,不会排放污染物,对生态环境的破坏也较少。
然而,潮汐能发电技术也面临一些挑战。
首先,由于潮汐能源的开发需要巨大的资金投入和技术支持,其建设成本相对较高。
当前技术还未实现大规模商业化应用,限制了其发展速度。
其次,潮汐能资源的分布具有一定的地域性,仅限于临海和潮池等特定区域。
此外,潮汐能发电技术对海洋生态环境可能产生一定的影响,需要进行合理的环境评估和保护。
潮汐能发电的经济效益与市场前景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。
与传统的化石燃料发电相比,潮汐能发电具有许多独特的优势,包括稳定的能源来源、环境友好、可预测性强等。
本文将探讨潮汐能发电的经济效益和其在市场上的前景。
首先,潮汐能发电具有稳定可靠的能源来源。
相比于太阳能和风能等可再生能源,潮汐能源具有更稳定的产能。
由于潮汐的周期性变化,在海洋中存在着每天两次的涨落潮水,这为潮汐能发电提供了持续且可预测的能源来源。
相比于其他可再生能源,潮汐能发电不受天气条件的限制,能够提供更为稳定的电力供应,有助于保持电网的平衡和可靠性。
其次,潮汐能发电对环境友好。
相比于传统的化石燃料发电,潮汐能发电不产生温室气体和其他污染物,对气候变化和环境污染具有较小的影响。
由于潮汐能发电利用的是自然界本身存在的潮汐能,不会对海洋生态系统产生直接的破坏和干扰,对海洋生态环境具有更好的保护作用。
这使得潮汐能发电受到政府和环保组织的重视和支持,有助于实现清洁能源的可持续发展。
此外,潮汐能发电在经济层面上也具有潜在的盈利空间。
尽管潮汐能发电技术在目前仍处于发展初期,并且建设成本较高,但是长期来看,它具有较高的可再生能源潜力。
潮汐能发电站一旦建成投入运营,其运营成本较低。
由于潮汐能发电具有稳定的能源供应,可以实现可靠的电力出售,从而带来持续的收入。
此外,该技术还具备长寿命的特点,预计能够持续运行40年以上,因此具有良好的投资回报率和长期可持续盈利空间。
关于潮汐能发电的市场前景,随着全球对环境保护和可再生能源需求的不断增加,潮汐能发电作为一种清洁和可再生的能源技术将有着广阔的市场前景。
欧洲、加拿大和中国等国家已经开始在海岸线沿海地区建设潮汐能发电站,并取得了一定的成功。
例如,英国的斯旺西湾潮汐电站和加拿大的贝尔斯基等项目已经开展,并取得了良好的经济效益和环境效益。
未来,随着技术的不断进步和成本的降低,潮汐能发电有望在更多地区得到应用和推广。
潮汐能利用潮汐发电的潜力潮汐能利用潮汐发电的潜力是一种可再生能源,利用海洋潮汐运动来产生电力。
随着全球对清洁能源的需求不断增长,人们对潮汐能发电的关注也越来越高涨。
本文将探讨潮汐能发电的原理、当前发展状态以及利用潮汐能发电的潜力。
一、潮汐能发电的原理潮汐能发电是利用潮汐运动中的涨落差异来产生电力的一种方式。
潮汐能发电利用的是海洋潮汐运动的动能,通过潮汐发电厂中的涡轮机转动发电机,将潮汐运动转化为电能。
潮汐运动与地球的自转和月球、太阳的引力有关,每天都会出现两次涨潮和退潮。
利用涨潮退潮的差异,可以产生稳定可靠的电力供应。
二、当前发展状态目前,潮汐能发电在全球范围内的应用仍处于起步阶段。
世界各国都在积极探索和开发潮汐能发电技术。
一些先进的国家如法国、英国和加拿大已经建立了潮汐发电厂,并成功实现了商业化运营。
但是,与其他可再生能源如太阳能和风能相比,潮汐能发电的设备成本较高,技术难度也相对较大,限制了其规模化应用和普及。
三、潮汐能发电的潜力尽管潮汐能发电目前面临一些挑战,但它仍然具有巨大的潜力。
根据国际能源署的估计,全球每年的潮汐能资源潜力可达7500TWh,相当于全球总电力需求的一半。
而当前仅利用了其中很小一部分。
因此,潮汐能作为一种可再生能源,可以为全球清洁能源转型提供重要的支持。
利用潮汐能发电的潜力有以下几个方面:1.可再生性:潮汐运动是一种可预测且可重复的自然现象,使得潮汐能发电具有可再生性。
相比其他可再生能源如太阳能和风能,潮汐能发电的可靠性更高。
2.高能量密度:潮汐运动的能量密度比风能和太阳能要大得多。
这意味着利用相对较小的设备可以获得更高的产能,从而增加了潮汐能发电的经济性。
3.对环境的影响较小:相比传统燃煤和核能发电,潮汐能发电不产生温室气体和放射性废料,对环境的影响较小,是一种清洁能源。
综上所述,潮汐能发电具有巨大的潜力,可以为全球清洁能源转型做出重要贡献。
尽管目前潮汐能发电的发展仍面临一些挑战,但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迎来更广阔的应用前景,并为人类创造更为清洁、可持续的能源未来。
网络教育学院 《新能源发电》课 程 设 计
题 目: 学习中心: 层 次: 专 业: 年 级: 学 号: 学 生: 辅导教师: 完成日期: 潮汐能发电技术 摘 要 潮汐能作为洁净的、可再生的新能源,受到广泛的重视。本文首先介绍了潮汐能发电的原理、优点、发展现状及技术类型和特点,然后以巽寮湾为例对其建设潮汐发电站的可行性进行分析,最后阐述了我国潮汐能发电的应用前景。
关键词:潮汐发电,发展前景,巽寮湾
世界海洋潮汐能蕴藏量约为27亿kW,若全部转换成电能,每年发电量大约为1.2万亿kWh。海洋被认为是地球的资源宝库,也被称作为能量之海。从技术及经济上的可行性,可持续发展的能源资源以及地球环境的生态平衡等方面分析,海洋能中的潮汐能作为成熟的技术将得到更大规模的利用。
一、潮汐发电的原理及发展现状 (一)潮汐能发电的原理 在海湾或涨潮河口,可见到海水或江水每天有两次的涨落现象,早上的称为潮,晚上的称为汐。这种现象主要是由月球、太阳的引潮力以及地球自转效应所造成的。潮汐发电是水力发电的一种。在有条件的海湾或感潮口建筑堤坝、闸门和厂房,围成水库,水库水位与外海潮位之间形成一定的潮差(即工作水头),从而可驱动水轮发电机组发电。 潮汐发电与普通水利发电原理类似,通过出水库,在涨潮时将海水储存在水库内,以势能的形式保存,然后,在落潮时放出海水,利用高、低潮位之间的落差,推动水轮机旋转,带动发电机发电。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结构要适合低水头、大流量的特点。 (二)潮汐能发电的优点 1.潮汐能是一种清洁、不污染环境、不影响生态平衡的可再生能源。潮水每日涨落,周而复始,取之不尽,用之不竭。它完全可以发展成为沿海地区生活、生产和国防需要的重要补充能源。 2.它是一种相对稳定的可靠能源,很少受气候、水文等自然因素的影响,全年总发电量稳定,不存在丰、枯水年和丰、枯水期影响。 3.潮汐电站不需淹没大量农田构成水库,因此,不存在人口迁移、淹没农田等复杂问题。而且可用拦海大坝,促淤围垦大片海涂地,把水产养殖、水利、海洋化工、交通运输结合起来,大搞综合利用。这对于人多地少、农田非常宝贵的沿海地区,更是个突出的优点。 4.潮汐电站不需筑高水坝,即使发生战争或地震等自然灾害,水坝受到破坏,也不至于对下游城市、农田、人民生命财产等造成严重灾害。 5.潮汐能开发一次能源和二次能源相结合,不用燃料,不受一次能源价格的影响,而且运行费用低,是一种经济能源。但也和河川水电站一样,存在一次投资大、发电成本低的特点。 (三)潮汐能发电的发展现状 世界上第一座具有经济价值,而且也是目前世界上最大的潮汐发电站,是1966年在法国西部沿海建造的朗斯洛潮汐电站,它使潮汐电站进入了实用阶段,其装机容量为24万kW,年均发电量为5.44亿kWh。相比之下,我国的潮汐电站规模较小,江夏潮汐试验电站是我国已建成的最大的潮汐电站。双向贯流式机组6台,总装机容量3200kW,年发电量600万kWh。规模仅次于法国郎斯洛潮汐电站、加拿大芬地湾安娜波利斯洛潮汐电站,居世界第三。 1966年,法国在朗斯河口建成朗斯潮汐电站,该站址潮差最大13·4m,平均8m。单库面积最高海平面时为22km2,平均海平面时为12km2。大坝高12m,宽25m,总长750m。坝上有公路沟通朗斯河两岸,是第一个商业化电站,也是世界上最大的潮汐发电站,其发电量5.44亿kWh。 世界上潮汐能资源较丰富的国家几乎都在进行开发利用研究,尤以法国、英国、美国、加拿大等国开展较早。 英国、韩国、印度、澳大利亚和阿根廷等国对规模数十万到数百万kW的潮汐电站建设方案作了不同深度的研究。最近几年,潮汐能的开发研究仍在进行。 我国是世界上建造潮汐电站最多的国家,先后建造了几十座潮汐电站,但由于各种原因,目前只有8个电站在正常运行发电,总装机容量为6000kW,年发电量1000多万kWh,仅次于法国、加拿大。 我国大陆海岸线长达1.8×104km,据全国沿海普查资料,全国有近200个海湾、河口可开发潮汐能,可开发的潮汐能年总发电量达600亿kWh,可装机总容量可达20GW。东南沿海有很多能量密度较高,平均潮差4-5m,最大潮差7-8m,自然环境条件优越的坝址,如钱塘江口,最大潮差7.5m,据估计能建5000MW级潮汐电站有上海的长江口北支,最大潮差6m,具有建造700MW级潮汐电站的潜力。 (四)潮汐发电的类型及特点 1.单库单向式 这种潮汐发电站仅建造1个水库调节进出水量,来满足发电要求。单库单向式发电只需建造一道坝堤,并且水轮发电机组仅需满足单方向通水发电的要求即可,因而发电设备的结构和建筑物都比较简单,投资较少。 2.单库双向式 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;二是建造适于水流变向的流通结构。单库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,但不管是涨潮还是落潮均在发电。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。 3.双库双向式 高位水库与地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间断地发电。通常的潮汐发电方式需要建造毗邻水库,一个水库设进水闸,仅在潮水位比库内水位高时引水进库;另一个水库设泄水闸,仅在潮水位比库内水位低时泄出水库。这样,前一个水库的水位始终较后一个水库的水位高。
二、巽寮湾潮汐发电的可行性分析 潮汐电站站址是在对建站地区自然条件和社会经济条件进行系统调查以后,经综合分析比较得出的结果。潮汐电站站址选择主要受潮汐条件、地形和地质条件、综合利用、社会经济条件等方面影响。 巽寮湾位于广东省东部,背靠惠东码头,东与香港隔海相望,长90千米,宽约27千米,是华南地区的强潮海湾。综合分析巽寮湾自然条件和社会经济条件,可以得出以下结论: (一)市场需求分析 浙、闽、沪是我国经济高速增长的地区,也是常规能源短缺的地区,就其归属的华东地区大范围而言,工农业产值约占全国的1/3,而常规能源占全国的比重是煤炭为61.8%,陆上石油为16%,水力为31.6%,能源不足严重制约了该区的经济发展。据报道,2011年夏季浙江大亚电网网供最高需求在910万千瓦左右,同比增长14.1%,全社会最高负荷在970万千瓦左右,最大缺口为115万千瓦。今夏上海最大用电负荷将比去年增长7%左右,达到2800万千瓦,如果出现连续极端高温天气则可能达到2850万千瓦。而上海本地机组的发电能力约1870万千瓦;在没有电网备用的情况下,最大可用负荷仅为2760万千瓦,存在最高近100万千瓦的缺口。上海用电总体情况呈“紧平衡”状况,由于电网建设受阻,个别时段、局部地区供电“卡脖子”现象将依然严重。近期新闻显示,我国东部沿海地区同样产生了像浙江、上海地区的用电缺口。 随着长三角地区企业数量的增加及规模的扩大,淡季电荒现象及企业用电缺口问题迫切要求我们转变发电模式,用更清洁、更有效率的能源来供电。而巽寮湾发展潮汐产业利用海湾蕴藏丰富的潮汐能源,正好可以解决这些问题,其供电主要面向大亚、上海、江苏、宁波、福建等附近经济相对发达地区。 (二)优势 (1)潮汐条件:是选择潮汐电站站址的关键因素,潮汐能资源蕴藏量的计算及潮汐电站电能指标的估算都以潮汐条件为基础。巽寮湾是一个喇叭形海湾,有资料显示,其蕴藏的潮汐能占全国的40%之多。自上世纪下半叶以来,许多有识之士,多次提出在巽寮湾拦坝建库,建设300万和500万千瓦的潮汐电站。 (2)地形与地质条件:是影响潮汐电站站址选择的一个重要因素。它关系到潮汐电站的基本建设、运行管理等环节。巽寮湾下游濒临东海,上游接纳钱塘江,是典型的河口湾。其河床起伏不大,但是平面收缩剧烈,沿程潮差急剧增大,湾顶澉浦一带是我国潮差最大的海域之一,涨潮潮量达35到50亿立方米。潮汐影响,自下而上,逐渐减弱。枯水大潮,潮波可上溯至富春江水电站下游,距巽寮湾湾口287千米,从澉浦起算,感潮河段长193千米。小潮期,潮波一般上溯到闸口一带,距澉浦亦有100千米。 (3)综合利用:潮汐电站目前尚处于发展阶段,是不能轻易获利的投资项目,需充分利用电站辖区水、土资源和设备优势、自身技术、因地制宜开展多种经营。我们可以充分利用巽寮湾及大亚跨海大桥的优势,大力发展水产养殖、围涂造田、改善交通及旅游业等。这样,在巽寮湾的潮汐发电产业就能得到综合利用,不仅会增加经济效益,而且还会大幅度降低工程单位投资。 (三)劣势 主要表现在潮汐产业对巽寮湾的社会经济及生态环境方面产生的影响,这也是先前许多学者提出在巽寮湾建潮汐电站却遭到政府及社会人士质疑的重要原因。 (1)潮汐电站选址和开发时,需充分论证电站建设可能引起的自然生态环境问题。在巽寮湾建潮汐发电站可能会造成一系列生态环境问题,包括对海洋生物生存环境的影响、坝前泥沙淤积、海运受阻、钱江潮景观随之消失以及有害两岸海堤防洪等问题。 (2)潮汐电站站址选择必须综合考虑腹地社会经济状况、电力供需条件以及负荷输送距离等因素。在巽寮湾建设发电站是一个投入大、高风险的项目,可能会面临供给——需求市场不平衡,投入——产出效益差距大等难题。
三、结 论 我国的海域辽阔、海岸线长,大陆海岸线在18000千米以上,加上6500多个海岛的岸线,岸线长度超过32000千米。据对全国可开发装机容量200千瓦以上的424处港湾坝址的调查资料表明,我国的潮汐能蕴藏量为111亿千瓦,经济可开发总装机容量为2179万千瓦,年发电量624亿千瓦·时。我国潮汐能开发利用处于世界先进水平,目前已建成了8座潮汐发电站,其中浙江温岭的江厦潮汐电站装机规模居世界第三位,具有双向抽水、双向发电的工况,建成近30年来运行状况良好,为我国潮汐电站的开发利用积累了丰富经验。
参考文献: [1] 沈祖诒.潮汐电站[M].北京:中国电力出版社,1998年. [2] 戎晓洪.潮汐能发电的前景[J].可再生能源,2002年5月. [3] 赵雪华.浙江的潮汐发电实践[J].水力发电学报,1996年第52期. [4] 李玉璧.潮汐电站建设的探讨[J].武汉水利电力学院学报,1989年第22期.