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1、潮汐能发电技术综述报告【摘要】本文介绍了潮汐能发电的原理及潮汐能的应用范围和发电成本，潮汐能发电有其优点，但其发展的背后也有这高昂的成本风险。随着技术的发展，潮汐能的将来可能会出现长足的发展。【关键词】潮汐发电【正文】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kW。”[1]图1潮汐发电原理图图2潮汐能利用系统框图1.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
2、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
3、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。1.王长贵，崔容强，周篁：新能源发电技术，中国电力出版社，2013年（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
4、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
5、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、1.王长贵，崔容强，周篁：新能源发电技术，中国电力出版社，2013年大流量”的特点，因此水轮做得较大。但水轮做大了，
6、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％-100％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（1TW），需要用到多少1,000,000瓦特（1mW）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？1,00
7、0,000,000,000瓦/(1,000,000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=6,500,000,000,000美元=6.5万亿美元2.StuartBallard.www.saveoursevern.org.3rdGenerationTidalTurbines:tooefficienttoignore?即便我们采用第三代潮汐涡轮机技术的55%的效率[2]，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
8、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
