潮汐发电

一、潮汐发电简介

　　根据《HY/T 045-1999 海洋能源术语》对潮汐发电的定义，潮汐发电是水力发电的一种，是利用沿海潮汐蕴藏的‘水能”(潮汐能)转化为电能。须在海湾或河口筑堤坝、建闸而成纳潮水库。涨、落潮时潮水通过水轮机进、出水库，带动发电机组发电。水库内外水面高度差是发电所需的水头。

　　潮汐能是指潮波的势能和动能的总称，是一种可再生能源，是水能的一种。潮汐发电是对潮波势能差的利用，是指利用高、低潮位之间的落差推动水轮机旋转，带动发电机发电。

　　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。

图1　潮汐发电原理

　　潮水的流动与河水的流动不同，它是不断变换方向的，潮汐发电有以下三种形式：

　　单库单向在涨潮时将储水库闸门打开，向水库充水，平潮时关闸；落潮后，待储水库与外海有一定水位差时开闸，驱动水轮发电机组发电。这种方案的优点是设备结构简单，投资少；缺点是潮汛能利用率低，发电不连续。

　　单库双向型，利用两套阀门控制两条向水轮机引水的管道。在涨潮和落潮时，海水分别从各自的引水管道进入水轮机，使水轮机旋转带动发电机，这种方案适应天然潮汐过程，潮汐能利用率高，但投资大。

　　采用两个水力相联的水库。涨潮时，向高储水库充水；落潮时，由低储水库排水，利用两水库间的水位差，使水轮发电机组连续单向旋转发电。该方案可实现连续发电，但是要建两个水库，投资大且工作水头低。

　　1、能源清洁可靠，可以经久不息地利用，且不受气候条件的影响。

　　2、虽然有周期性间歇，但有准确规律，可用电子计算机预报，并有计划纳入电网运行。

　　3、一般离用电中心近，不必远距离送电。

　　4、潮汐电站兴建后的最高库水位总是低于建站前最高潮水位，因此潮汐电站库区不但不淹没土地，还可以促淤围垦，发展水产养殖。

　　5、潮汐电站的主要部分建在水下，不污染环境，而且还美化环境，提高旅游效益。

　　1、潮差和水头在一日内经常变化，在无特殊调节措施时，出力有间歇性，给用户带来不便。但可按潮汐预报提前制定运行计划，与大电网并网运行，以克服其间歇性。潮汐发电

　　2、潮汐存在半月变化，潮差可相差二倍，故保证出力、装机的年利用小时数也低。

　　3、潮汐电站建在港湾海口，通常水深坝长，施工、地基处理及防淤等问题较困难。故土建和机电投资大，造价较高。

　　4、潮汐电站是低水头、大流量的发电形式。涨落潮水流方向相反，敌水轮机体积大，耗钢量多，进出水建筑物结构复杂。而且因浸泡在海水中，海水、海生物对金属结构物和海工建筑物有腐蚀和沾污作用，放需作特殊的防腐和防海生物粘附处理。

　　5、潮汐变化周期为太阴日（24h50min），月循环约为14天多，每天高潮落后约50min，故与按太阳日给出之日需电负荷图配合较差。

　　潮汐发电虽然存在很多不足，但随着现代技术水平的不断提高，不足将逐渐得到改善。海洋占地球面积的71%，蕴含着巨大的海洋能源，在诸多形式的海洋能中，海洋潮汐能含量巨大，是目前最具有开发潜力的新能源之一，而我国作为一个能源消耗大国，一直在寻求可替代性新能源，潮汐能也将成为一种新能源造福人类。

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