资源描述:
《潮汐能的利用与发展前景》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、潮汐能的利用与发展前景 【摘要】潮汐能是指海面涨落过程中所获得的能量。潮汐能包括潮流和潮汐两种不同运动方式所蕴含的能量,潮水在涨落中蕴藏着巨大能量,这种能量是无污染、可再生的能量。潮汐能来源于地球-月亮-太阳系统的热能和引力。潮汐发电的主要形式有单池单向发电、单池双向发电和双池双向发电。 【关键词】潮汐能;发电 1.潮汐能现象 海水在月球和太阳等天体的引力作用下会产生周期性的涨落现象:在某一时间段,海水迅猛上涨,达到高潮;过后一些时间,上涨的海水又自行退去,出现低潮。此涨落过程不断重复,永不停息,这种
2、运动现象就是潮汐。涨潮的过程中的海水具有很大的动能,随着海水水位的升高,就把大量海水的动能转化为势能;在落潮过程中,海水水位逐渐降低,势能又转化为动能。海水在涨潮、落潮的运动中所蕴含的大量动能和势能,称为潮汐能。 2.潮汐能发电技术4 潮汐发电要求:潮汐的幅度要大,需在几米以上;海岸的地形应能够储蓄大量海水,并允许较大规模的土建工程。涨潮时,将海水储存在水库内,此时海水包含较大的势能。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。潮汐发电与普通水利发电原理基本类似,差别在于蓄
3、积的海水落差不大,但流量较大,呈间歇性,并且潮水的流动时不断变换方向的,从而潮汐发电的水轮机结构要适合水头低、流量大和双流向的特点。 2.1水库式潮汐能发电技术 水库式潮汐发电,即在海潮河口或海湾建筑堤坝、闸门和厂房,将河口或海湾与外海隔开围建水库,并安装潮汐发电机组。水库式潮汐电站主要有双池双向发电、单池双向发电和单池单向发电三种形式。 2.2无水库式新型潮汐能发电技术 无库式潮汐能发电技术突破了常规发电的概念:借鉴风能发电的相关原理,兼顾风和海流的密度等条件的不同而开发设计的,因而这种发电技术所用
4、水轮机结构形式与传统有库式机组的结构形式有很多不同点。根据机组结构形式不同,目前的潮汐能发电机组总体可分为两类:海底风车式机组和全贯流式机组。 3.潮汐能的利用现状 在长三角地区中,江苏省虽然拥有近千公里的海岸线,但绝大多数海岸为沙岸,港湾不多。先天的地理因素决定了江苏省的潮汐能资源欠丰富,因此很难大规模发展潮汐能电站。就全国范围而言,浙江和福建两省潮汐能资源蕴藏量最大,约占全国潮汐能总资源量的80.9%,并且港湾地形优越,潮差较大。 英国《独立报》网站曾报道英国工程师彼得?弗伦克尔发明出从海洋潮汐能量
5、中获取电力的装置。这部世界首台潮汐能发电机安装在英国斯特兰福德湾。通过它可获得英国这个岛国所需五分之一的电力,极大地缓解了当地的能源危机。专家说,4这个新装置使海洋能源的开发利用又迈出了一大步。这一装置的使用将引导海洋能源利用领域的“革命”。 法国朗斯潮汐电站,是世界上第一座大型潮汐电站。电站开发方式为单库双向发电,与常规电站不同,该电站采用了具有正反向发电功能的灯泡贯流式水轮发电机组,这一技术创新不但提高了潮汐能的利用效率,同时降低了电站的造价。年发电量达5.4亿kW?h。 4.潮汐能的发展前景 潮汐
6、能发电所用的涡轮机是放置在潮汐流中,因此旋转轴的密封是我们面临的首要难题。潮汐流涡轮机类似是潜艇技术和风轮机的结合物。潮汐发电机应解决以下几个主要问题:腐蚀保护;电缆保护;水中旋转轴的密封;适应于周期性变化的水流方向;环境友好的、理想的无润滑油设计;最低的安装成本和收回成本。虽然潮汐能资源是高度可预测的,而且也能使潮汐能发电技术的原理更加简单,但是其主要挑战都是来自于发电机的运行环境。为了控制运行费用,对于在水中运行的发电机组来说,显然,其可靠性和坚固性才是最重要的。与风能、太阳能等其他可再生能源相比,潮汐能
7、具有储量大影响因素少、可靠性高及能量转化效率高等优点,利用前景广阔。 5.结语4 潮汐能是一种用之不竭、无污染、不受水量影响的可再生能源。在各种海洋能源中,潮汐能的开发利用最为简便可行,具有广阔的发展前景。当今世界三大潮汐发电站有法国朗斯潮汐电站、加拿大安纳波利斯潮汐电站和中国江厦潮汐试验电站,利用潮汐能发电的技术正逐步走向成熟。但要使潮汐能的利用商业化,还需要更大的努力,勘察选址、涡轮防腐蚀和水中密封是其中极为重要的环节。 [科] 【参考文献】 [1]谢秋菊,廖小青,卢冰,陈晓华.国内外潮汐能利用综
8、述[J].水利科技与经济,2009,15(08):670-671. [2]张宪平.海洋潮汐能发电技术[J].电气时代,2011,10:30-32. [3]J.魏莱普.波浪和潮汐能开发技术的研发进展[J].水利水电快报,2010,31(04):14-18. [4]许寅,王培红.长三角地区潮汐能资源及其利用状况分析[J].上海节能,2010,10:16-19.4