潮汐发电技术综述报告.docx

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1、潮汐能发电技术综述报告因月球引力的变化而引起潮汐现象，潮汐导致海水平面周期性地升降，因海水涨落及潮水流动所产生的能量称为潮汐能。“全世界潮汐能的理论蕴藏量约30亿kW；世界海流能（潮汐能）的总功率约50亿kW,其中可开发利用的约为0.5亿kWJ1系统特点:潮汐发电与普通水力发电原理类似。在涨潮时，汹涌而来的海水具有很大的动能，将海水储存在水库内，随着海水水位的升高，就把海水的巨大动能以势能的形式保存；在落潮时放出海水，海水奔腾而去，水位逐渐降低，势能又转化为动能。就这样，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，所以潮汐能的能量与潮量和潮差成正比。与普通水力发电相比，潮汐发电的

2、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。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:(1)单池单向发电：先在海湾筑堤设闸，涨潮时开闸引水入库,落潮时便放水驱动水轮机组发电。这种类型的电站只能在落潮时发电，一天两次，每次最多5小时。(2)单池双向发电：为在涨潮进水和落潮出水时都能发电，尽量做到在涨潮和落潮时都能发电，人们便使用了巧妙的回路设施或设置双向水轮机组，以提高潮汐的利用率。(3)双池双向发电：配置高低两个不同的水库来进行双向发电。可以连续发电，但经济上不合算。2 .应用范围：潮汐

3、能是一种不消耗燃料、没有污染、不受洪水或枯水影响、取之不尽且用之不竭的再生能源。在各种海洋能源中，潮汐能的开发利用最为现实、简便。而且潮汐发电具有资源丰富、储备量大、可再生等特点，使其成为开发蓝色能源的重点。利用潮汐能发电必须具备两个条件：首先潮汐利用的是潮差势能，潮汐的幅度必须大，至少要有几米；第二海岸地形必须能储蓄大量海水，利用有潮汐的海湾、河口等有利地形，通过建筑拦水堤坝形成水库，在坝中或坝旁放置水轮发电机组。除了自然条件，潮汐发电对设备条件要求也比较高。由于潮汐发电是以海水为介质，发电设备常年泡在海水中，因此对设备防腐蚀、防海生物附着等方面有严格要求。3 .经济特点:关于潮汐发电的最大

4、争议，就在于高昂的发电成本。眼下，潮汐能的利用前景仍迷雾重重。1999年就宣布启动的台州三门湾健跳港潮汐电站，静态总投资约6.8亿，申报的上网电价是2.3元/千瓦时。估算下来，每年国家需要补贴的电价将近9000万元。高成本问题是全世界潮汐能开发共同面临的难题。目前全球共有5家潮汐电站投入商业运营，不过都是靠政府补贴维持的。相比于拦河大坝，潮汐发电项目是非常昂贵的，因为大规模的结构必须在艰难的盐水环境中建成。潮汐发电利用的是潮差势能，世界上最高的潮差也才10多米，因此不可能像一般水力发电那样利用几十米、百余米的水源发电，潮汐发电的水轮机组必须适应“低水头、大流量”的特点，因此水轮做得较大。但水轮

5、做大了，配套设施的造价也会相应增大。英国塞文河口8000兆瓦的潮汐发电厂及拦河坝系统估计将耗资150亿美元，而在圣贝纳迪诺海峡将产生2200兆瓦并作为菲律宾潮汐围栏的系统预计将花费30亿美元。对于所有的这种投资，平均电功率输出却完全被每天两次的潮起潮落限制：潮汐发电的平均输出一般小于安装发电量的40%;然而拦河大坝通常能达到平均装机容量的70%TO0%的生产力。譬如，要利用地球上每小时蕴含的潮汐能1,000,000,000,000瓦(ITW),需要用到多少1,000,000瓦特(ImW)的潮汐涡轮机？假设该潮汐涡轮机在35%的效率工作的话，成本如何？1,000,000,000,000瓦/（1,

6、000,000瓦特每台X0.35）2,860,000台涡轮机每台涡轮机安装成本约227万美元。2,270,000美元每台X2,860,000台二6,500,000,000,000美元=6.5万亿美元即便我们采用第三代潮汐涡轮机技术的55%的效率，成本也会达到可怕的4.1万亿美元，这无疑是很可怕的结果。因此，潮汐发电的发展可以使替代化石燃料的燃烧产生的总能量作出了重大贡献，但潮汐发电和电力生产的不规则图案的特定地点的性质表明，许多其他资源需要一并利用4 .未来技术发展趋势：虽然尚未得到广泛应用，潮汐能未来将有潜力发电。潮汐比风能和太阳能具有更强的预测性。在可再生能源的来源中，潮汐能历来都一直受限于高成本和（具有足够高的潮差和流速的）可行地点的局限性，因而进一步限制了其总体可行性。然而，许多新技术在设计（如:动态潮汐能，潮汐潟湖）和涡轮机技术（如：新式轴流式轮机、双击式水轮机）上的开发和改进，表明潮汐能的总体可行性将有可能远高于之前的假设，同时经济和环境成本可以降到具有竞争力的水平。