取之不尽用之不竭潮汐能发电你值得拥有!

发表时间:2022-09-27 09:46:19 | 作者:爱游戏app登录 | 来源:爱游戏官方网站入口

  在海湾或感潮河口,可见到海水或江水每天有两次的涨落现象,早上的称为潮,晚上的称为汐

  不仅可以用于发电、捕鱼、产盐及航运、海洋生物养殖等,还能用于作战。比如1661年郑成功带兵时,就是借助涨潮成功登岛的;第二次世界大战时的“诺曼底登陆”也利用了潮汐。

  潮汐能就是海水在运动时所具有的动能和势能统称,是存在于潮汐中的能量。涨潮过程中,大量的海水汹涌而来,具有很大的动能,随着海水水位的升高,海水的动能转化为势能;落潮时,海水奔腾而归,水位陆续下降,势能又转化为动能。

  这种能量与天体引力有关,地球-月亮-太阳系统的吸引力和热能是形成潮汐能的来源。潮水在涨落中蕴藏着巨大能量,这种能量是永恒的、无污染的能量。

  作为一种不消耗燃料、没有污染、不受洪水或枯水影响、用之不竭的再生能源,潮汐能蕴藏量十分可观,有多可观呢?据海洋学家计算,世界上潮汐能发电的资源量在10亿千瓦以上。

  我国的海区潮汐资源相当丰富,潮汐类型多种多样,是世界海洋潮汐类型最为丰富的海区之一。在我国的潮汐能的理论蕴藏量达到1.1亿千瓦。尤其是东南沿海有很多能量,密度较高,平均潮差4~5m,最大潮差7~8m。沿海潮差以东海为最大,黄海次之,渤海南部和南海最小。主要集中在华东沿海,其中以福建、浙江、上海长江北支为最多,占中国可开发潮汐能的88%。

  当然,潮汐能利用的主要方式是发电,是相对稳定的可靠能源,很少受气候、水文等自然因素的影响,全年总发电量稳定,不存在丰、枯水年和丰、枯水期影响。

  潮汐发电与普通水力发电原理类似,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。

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

  单库单向电站 即只用一个水库,仅在涨潮(或落潮)时发电,我国浙江省温岭市沙山潮汐电站就是这种类型。

  单库双向电站 用一个水库,但是涨潮与落潮时均可发电,只是在平潮时不能发电,广东省东莞市的镇口潮汐电站及浙江省温岭市江厦潮汐电站,就是这种型式。

  双库双向电站 它是用二个相邻的水库,使一个水库在涨潮时进水,另一个水库在落潮时放水,这样前一个水库的水位总比后一个水库的水位高,故前者称为上水库,后者称为下水库。

  1912年德国在石勒苏益格-荷尔斯太因州的苏姆建成世界第一座潮汐电站。以后,潮汐资源丰富的国家,包括法、苏、英、美和加拿大等国,都进行了潮汐发电的开发。

  第一座具有商业实用价值的潮汐电站是1967年建成的法国郎斯电站。总装机容量24万千瓦,年发电量5亿多度。同时,建设成本也惊为天人,约为每KWh382美元,发电成本则是每KWh 4-12美分。

  中国于20世纪70年代先后建成了一批小型潮汐电站。到1998年底,中国潮汐发电总装机容量为10650 kW,发电规模仅次于法国和加拿大。浙江温岭县乐清湾江厦潮汐试验电站装机3200kW,是中国最大的潮汐试验电站,也是我国第一座双向发电潮汐电站。

  三十多年来,江厦潮汐电站累计发电2亿多千瓦时,还被列为全国科普教育基地、全国中小学环境教育社会实践基地、浙江省工业旅游示范基地、浙江省文物保护单位。

  但是,我国潮汐电站发展其实并不显著。制约我国潮汐发电发展的因素主要有以下6点:

  设备要求高。潮汐发电过程中需要将设备放置在潮汐流中,因此,在海水不断的涨潮退潮中,如何进行设备的防腐、密封,从而保证设备的牢固性是需要重点考虑的问题,而我国目前在设备方面的研究还有所欠缺。

  运营成本高。一方面,潮汐发电的技术难度较大,所需的设备造价较高;另一方面,目前我国的潮汐发电尚未实现商业化,潮汐发电行业投入了较高的成本却得不到应有的收益,很难保证收支平衡。

  缺乏政策支持。虽然在大力发展海洋经济的背景下,潮汐发电已经被我国列为新兴产业规划中新能源的重要组成部分,但是关于如何支持潮汐发电事业的发展,我国还缺乏一些实质性的法规保障和政策支持。

  后续淤泥治理。海水来回的冲刷会在坝中积攒淤泥,随着时间的增加,这些淤泥会对坝堤安全性和发电效率产生消极影响,如何对淤泥进行处理也是一个值得思考的问题。

  海洋生物的附着。海水中的生物会附着在水工结构上,如牡蛎等,有的厚度可达10cm,而且不会被海水冲掉。附着物会使水工结构流通部分的流通面积减小,导致活动部分卡涩或失灵。

  发电不连续。当潮汐电站运行时,电站的发电出力会随着潮汐的涨落而变化。当潮位涨到顶峰或落到低谷时,潮位与水库内的水位差大,电站的发电出力就大;当潮位接近库内水位时,电站便停止发电,造成间断性断电。

  虽然潮汐能取之不尽用之不竭,确实很香,但如何扩大利用,广为发展确实是个问题。

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