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潮汐發電

一、潮汐發電簡介

　　根據《HY/T 045-1999 海洋能源術語》對潮汐發電的定義，潮汐發電是水力發電的一種，是利用沿海潮汐蘊藏的‘水能”(潮汐能)轉化為電能。須在海灣或河口筑堤壩、建閘而成納潮水庫。漲、落潮時潮水通過水輪機進、出水庫，帶動發電機組發電。水庫內外水面高度差是發電所需的水頭。

　　潮汐能是指潮波的勢能和動能的總稱，是一種可再生能源，是水能的一種。潮汐發電是對潮波勢能差的利用，是指利用高、低潮位之間的落差推動水輪機旋轉，帶動發電機發電。

　　潮汐發電與普通水利發電原理類似，通過出水庫，在漲潮時將海水儲存在水庫內，以勢能的形式保存，然后，在落潮時放出海水，利用高、低潮位之間的落差，推動水輪機旋轉，帶動發電機發電。差別在于海水與河水不同，蓄積的海水落差不大，但流量較大，并且呈間歇性，從而潮汐發電的水輪機結構要適合低水頭、大流量的特點。

圖1　潮汐發電原理

　　潮水的流動與河水的流動不同，它是不斷變換方向的，潮汐發電有以下三種形式：

　　單庫單向在漲潮時將儲水庫閘門打開，向水庫充水，平潮時關閘；落潮后，待儲水庫與外海有一定水位差時開閘，驅動水輪發電機組發電。這種方案的優點是設備結構簡單，投資少；缺點是潮汛能利用率低，發電不連續。

　　單庫雙向型，利用兩套閥門控制兩條向水輪機引水的管道。在漲潮和落潮時，海水分別從各自的引水管道進入水輪機，使水輪機旋轉帶動發電機，這種方案適應天然潮汐過程，潮汐能利用率高，但投資大。

　　采用兩個水力相聯的水庫。漲潮時，向高儲水庫充水；落潮時，由低儲水庫排水，利用兩水庫間的水位差，使水輪發電機組連續單向旋轉發電。該方案可實現連續發電，但是要建兩個水庫，投資大且工作水頭低。

　　1、能源清潔可靠，可以經久不息地利用，且不受氣候條件的影響。

　　2、雖然有周期性間歇，但有準確規律，可用電子計算機預報，并有計劃納入電網運行。

　　3、一般離用電中心近，不必遠距離送電。

　　4、潮汐電站興建后的最高庫水位總是低于建站前最高潮水位，因此潮汐電站庫區不但不淹沒土地，還可以促淤圍墾，發展水產養殖。

　　5、潮汐電站的主要部分建在水下，不污染環境，而且還美化環境，提高旅游效益。

　　1、潮差和水頭在一日內經常變化，在無特殊調節措施時，出力有間歇性，給用戶帶來不便。但可按潮汐預報提前制定運行計劃，與大電網并網運行，以克服其間歇性。潮汐發電

　　2、潮汐存在半月變化，潮差可相差二倍，故保證出力、裝機的年利用小時數也低。

　　3、潮汐電站建在港灣海口，通常水深壩長，施工、地基處理及防淤等問題較困難。故土建和機電投資大，造價較高。

　　4、潮汐電站是低水頭、大流量的發電形式。漲落潮水流方向相反，敵水輪機體積大，耗鋼量多，進出水建筑物結構復雜。而且因浸泡在海水中，海水、海生物對金屬結構物和海工建筑物有腐蝕和沾污作用，放需作特殊的防腐和防海生物粘附處理。

　　5、潮汐變化周期為太陰日（24h50min），月循環約為14天多，每天高潮落后約50min，故與按太陽日給出之日需電負荷圖配合較差。

　　潮汐發電雖然存在很多不足，但隨著現代技術水平的不斷提高，不足將逐漸得到改善。海洋占地球面積的71%，蘊含著巨大的海洋能源，在諸多形式的海洋能中，海洋潮汐能含量巨大，是目前最具有開發潛力的新能源之一，而我國作為一個能源消耗大國，一直在尋求可替代性新能源，潮汐能也將成為一種新能源造福人類。

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