【涨知识】潮汐水电站发电原理解析

发表时间:2022-09-27 09:14:38 | 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。潮汐作为一种自然现象,为人类的航海、捕捞和晒盐提供了方便。这种现象主要是由月球、太阳的引潮力以及地球自转效应所造成的。涨潮时,大量海水汹涌而来,具有很大的动能;同时,水位逐渐升高,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。海水在运动时所具有的动能和势能统称为潮汐能。潮汐是一种蕴藏量极大、取之不尽、用之不竭、不需开采和运输、洁净无污染的可再生能源。建设潮汐电站,不需要移民,不淹没土地,没有环境污染问题,还可以结合潮汐发电发展围垦、水生养殖和海洋化工等综合利用项目。

  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。

  潮汐发电是水力发电的一种。在有条件的海湾或感潮口建筑堤坝、闸门和厂房,围成水库,水库水位与外海潮位之间形成一定的潮差(即工作水头),从而可驱动水轮发电机组发电。

  即只用一个水库,仅在涨潮(或落潮)时发电,因此又称为单水库单程式潮汐电站。我国浙江省温岭市沙山潮汐电站就是这种类型。

  用一个水库,但是涨潮与落潮时均可发电,只是在水库内外水位相同的平潮时不能发电,这种电站称之为单水库双程式潮汐电站,它大大提高了潮汐能的利用率。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。

  为了使潮汐电站能够全日连续发电就必须采用双水库的潮汐电站。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(高水位库),后者称为下水库(低水位库)。水轮发电机组放在两水库之间的隔坝内,两水库始终保持着水位差,故可以全天发电。

  ▲20世纪初,欧、美一些国家开始研究潮汐发电。1913年德国在北海海岸建立了第一座潮汐发电站。

  ▲世界上第一座具有商业实用价值的潮汐电站是朗斯潮汐电站(Rancetidalpowerplant),位于法国朗斯,从1960年到1966年建造了6年。该电站位于法国圣马洛湾郎斯河口。郎斯河口最大潮差13.4米,平均潮差8米。一道750米长的大坝横跨郎斯河。坝上是通行车辆的公路桥,坝下设置船闸、泄水闸和发电机房。郎斯潮汐电站机房中安装有24台双向涡轮发电机,涨潮、落潮都能发电。装机容量240MW。

  ▲北美洲第一座潮汐发电站是安纳波利斯潮汐电站(AnnapolisRoyalGeneratingStation),位于加拿大新斯科舍省安纳波利斯罗亚尔,在芬迪湾的入口处。装机容量20MW,1984年竣工。

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