潮汐能发电创新模式不仅能靠“浪”还能靠“太阳”!

发表时间:2022-08-17 09:43:43 | 作者:爱游戏app登录 | 来源:爱游戏官方网站入口

  近期,我国南方多个省份雨水不断。据气象台报道,受天文、水文、气象等多方因素叠加影响,6月15日和16日连续两天,广州珠江将出现近两年以来潮位最高的天文大潮。加上珠江上游受到多次暴雨袭击,多种因素的汇聚,将把广州珠江水位推向两年来的最高峰。预计从15日至17日,连续三天都会出现大潮,17日后最高潮位将明显下降。气象台提醒市民观潮戏水时需注意安全。

  天文大潮指的是太阳和月亮的引潮合力的最大时期(即朔和望时)之潮。世界最大的天文大潮奇观是在浙江的钱塘江大潮。潮汐主要是由月球和太阳的引潮力决定的。每当月球移动到和太阳在一条直线上,两天体的引潮力就会作用于同一方向,海水的涨落必然增大。这就是人们常说的“初一、十五涨大潮”的原因。

  天文大潮属正常的天文潮汐现象,在一般情况下不会引发灾害。近年来,随着我国对能源开发的深入,潮汐能作为一种取之不尽用之不竭、无需燃料、不会污染环境的新能源,且年发电量稳定少变,在我国沿海地区逐渐形成开发规模。

  中国潮汐能开发已有40多年历史,建成并长期运行的电站有8座,总装机容量6120千瓦。潮汐能的主要利用方式是潮汐发电。潮汐发电与普通水利发电原理类似,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。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。

  利用潮汐发电必须具备两个物理条件:首先是潮汐的幅度必须大,至少要有几米;第二是海岸地形必须能储蓄大量海水,并可进行土建工程。也就是说,区域蕴有足够大的潮汐能是十分重要的。潮汐发电的工作原理与一般水力发电的原理相近,即在河口或海湾筑一条大坝,以形成天然水库,水轮发电机组就装在拦海大坝里。由于海水潮汐的水位差远低于一般水电站的水位差,所以潮汐电站应采用低水头、大流量的水轮发电机组,这种装置类似安在海底或者河床上的风车。它的叶轮设计和飞机螺旋桨类似,后面连着齿轮箱,齿轮箱连着发电机。当潮水袭来,涡轮机转动,同时带动齿轮旋转,然后带动发动机运行。发电机产生的电能再通过海底电缆传到岸上,汇入电网,送至千家万户。

  但是,与一些潮汐能开发利用大国相比,我国潮汐能资源利用尚处于萌芽阶段,在技术、政策、产业链等方面仍有很大的潜力有待发掘。目前潮汐能发电存在一定的不足,例如潮汐发电站一般建在港湾海口,由于地势因素,通常水深坝长施工困难,导致土建和机电投资比较大,造价也高;此外潮汐电站是低水头大流量的发电形式,水轮机的体积大,进出水建筑物结构复杂,加上相关技术发展不成熟,造成发电成本高,甚至有可能会破坏海底生态环境。经过近十年的技术发展,我国的潮汐能发电产业在一步步走向成熟。

  目前,我国已经出现“光伏+潮汐”的发电模式,即“潮光电站”,顾名思义就是兼具潮汐发电和光伏发电两种电源形式的发电站。由于潮汐电站存在不足之处,而光伏发电站往往容量比较小,发电量不高,需要大面积的土地来建设光伏电站,并且其发电情况受季节昼夜、天气状况影响较大。将潮汐发电和光伏发电相结合,能发挥“扬长避短”的作用。

  在潮汐电站库区水面上铺设光伏板,利用当地光照资源进行光伏发电,与潮汐发电形成互补,打造成潮汐与光伏协调运行发电的新模式。在提高总体电量输出的同时,可通过控制潮汐发电的时段和功率,有效平抑光伏发电波动,提升电站输出电能品质,最大化实现海洋资源开发利用。

  我国拥有丰富的可再生能源资源,但已开发的可再生能源不到技术和开发资源量的10%,可再生能源发展的潜力还很大。在“双碳”政策指引下,光伏和风电正快速发展,同时还需要重视生物质能、水能、地热、余热废热供暖的发展。多能互补的发展模式对构建新型电力系统、推动产业能源结构的调整具有非常重要的意义。返回搜狐,查看更多

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