潮汐發(fā)電

　　潮汐發(fā)電與普通水利發(fā)電原理類似，通過出水庫，在漲潮時將海水儲存在水庫內(nèi)，以勢能的形式保存，然后，在落潮時放出海水，利用高、低潮位之間的落差，推動水輪機旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機發(fā)電。

　　潮汐發(fā)電的基本原理

　　在海灣或感潮河口，可見到海水或江水每天有兩次的漲落現(xiàn)象，早上的稱為潮，晚上的稱為汐。這種現(xiàn)象主要是由月球、太陽的引潮力以及地球自轉(zhuǎn)效應(yīng)所造成的。潮汐是一種蘊藏量極大、取之不盡、用之不竭、不需開采和運輸、潔凈無污染的可再生能源。建設(shè)潮汐電站，不需要移民，不淹沒土地，沒有環(huán)境污染問題，還可以結(jié)合潮汐發(fā)電發(fā)展圍墾、水生養(yǎng)殖和海洋化工等綜合利用項目。

　　潮汐發(fā)電與普通水利發(fā)電原理類似，通過出水庫，在漲潮時將海水儲存在水庫內(nèi)，以勢能的形式保存，然后，在落潮時放出海水，利用高、低潮位之間的落差，推動水輪機旋轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機發(fā)電。差別在于海水與河水不同，蓄積的海水落差不大，但流量較大，并且呈間歇性，從而潮汐發(fā)電的水輪機結(jié)構(gòu)要適合低水頭、大流量的特點。

　　潮汐發(fā)電是水力發(fā)電的一種。在有條件的海灣或感潮口建筑堤壩、閘門和廠房，圍成水庫，水庫水位與外海潮位之間形成一定的潮差(即工作水頭)，從而可驅(qū)動水輪發(fā)電機組發(fā)電。

　　與潮汐發(fā)電相關(guān)的技術(shù)進(jìn)步極為迅速，已開發(fā)出多種將潮汐能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的機械設(shè)備，如螺旋漿式水輪機、軸流式水輪機、開敞環(huán)流式水輪機等，日本甚至開始利用人造衛(wèi)星提供潮流信息資料。利用潮汐發(fā)電日趨成熟，已進(jìn)入實用階段。

　　潮汐發(fā)電型式

　　單庫單向電站

　　即只用一個水庫，僅在漲潮（或落潮）時發(fā)電，我國浙江省溫嶺市沙山潮汐電站就是這種類型。

　　單庫雙向電站

　　用一個水庫，但是漲潮與落潮時均可發(fā)電，只是在平潮時不能發(fā)電，廣東省東莞市的鎮(zhèn)口潮汐電站及浙江省溫嶺市江廈潮汐電站，就是這種型式。

　　雙庫雙向電站

　　它是用二個相鄰的水庫，使一個水庫在漲潮時進(jìn)水，另一個水庫在落潮時放水，這樣前一個水庫的水位總比后一個水庫的水位高，故前者稱為上水庫，后者稱為下水庫。水輪發(fā)電機組放在兩水庫之間的隔壩內(nèi)，兩水庫始終保持著水位差，故可以全天發(fā)電。

　　潮汐發(fā)電的優(yōu)點

　　1、潮汐能是一種清潔、不污染環(huán)境、不影響生態(tài)平衡的可再生能源。潮水每日漲落，周而復(fù)始，取之不盡，用之不竭。它完全可以發(fā)展成為沿海地區(qū)生活、生產(chǎn)和國防需要的重要補充能源。

　　2、它是一種相對穩(wěn)定的可靠能源，很少受氣候、水文等自然因素的影響，全年總發(fā)電量穩(wěn)定，不存在豐、枯水年和豐、枯水期影響。

　　3、潮汐電站不需淹沒大量農(nóng)田構(gòu)成水庫，因此，不存在人口遷移、淹沒農(nóng)田等復(fù)雜問題。而且可用攔海大壩，促淤圍墾大片海涂地，把水產(chǎn)養(yǎng)殖、水利、海洋化工、交通運輸結(jié)合起來，大搞綜合利用。這對于人多地少、農(nóng)田非常寶貴的沿海地區(qū)，更是個突出的優(yōu)點。

　　4、潮汐電站不需筑高水壩，即使發(fā)生戰(zhàn)爭或地震等自然災(zāi)害，水壩受到破壞，也不至于對下游城市、農(nóng)田、人民生命財產(chǎn)等造成嚴(yán)重災(zāi)害。

　　5、潮汐能開發(fā)一次能源和二次能源相結(jié)合，不用燃料，不受一次能源價格的影響，而且運行費用低，是一種經(jīng)濟能源。但也和河川水電站一樣，存在一次投資大、發(fā)電成本低的特點。

　　6、機組臺數(shù)多，不用設(shè)置備用機組。

　　潮汐發(fā)電的缺點

　　1、潮差和水頭在一日內(nèi)經(jīng)常變化，在無特殊調(diào)節(jié)措施時，出力有間歇性，給用戶帶來不便。但可按潮汐預(yù)報提前制定運行計劃，與大電網(wǎng)并網(wǎng)運行，以克服其間歇性。

　　2、潮汐存在半月變化，潮差可相差二倍，故保證出力、裝機的年利用小時數(shù)也低。

　　3、潮汐電站建在港灣?？?，通常水深壩長，施工、地基處理及防淤等問題較困難。故土建和機電投資大，造價較高。

　　4、潮汐電站是低水頭、大流量的發(fā)電形式。漲落潮水流方向相反，敵水輪機體積大，耗鋼量多，進(jìn)出水建筑物結(jié)構(gòu)復(fù)雜。而且因浸泡在海水中，海水、海生物對金屬結(jié)構(gòu)物和海工建筑物有腐蝕和沾污作用，放需作特殊的防腐和防海生物粘附處理。

　　5、潮汐變化周期為太陰日（24h50min），月循環(huán)約為14天多，每天高潮落后約50min，故與按太陽日給出之日需電負(fù)荷圖配合較差。潮汐發(fā)電雖然存在以上不足之處，但隨著現(xiàn)代技術(shù)水平的不斷提高，是可以得到改善的。如采用雙向或多水庫發(fā)電、利用抽水蓄能、納人電網(wǎng)調(diào)節(jié)等措施，可以彌補第一個缺點；采用現(xiàn)代化浮運沉箱進(jìn)行施工，可以節(jié)約土建投資；應(yīng)用不銹鋼制作機組，選用乙烯樹脂系列涂料，再采用陰極保護(hù)，可克服海水的腐蝕及海生物的粘附。

　　潮汐發(fā)電的發(fā)展前景

　　潮汐是一種世界性的海平面周期性變化的現(xiàn)象，由于受月亮和太陽這兩個萬有引力源的作用，海平面每晝夜有兩次漲落。潮汐作為一種自然現(xiàn)象，為人類的航海、捕撈和曬鹽提供了方便，更值得指出的是，它還可以轉(zhuǎn)變成電能，給人帶來光明和動力。

　　潮汐發(fā)電是一項潛力巨大的事業(yè)，經(jīng)過多年來的實踐，在工作原理和總體構(gòu)造上基本成型，可以進(jìn)入大規(guī)模開發(fā)利用階段。潮汐發(fā)電的前景是廣闊的。

　　20世紀(jì)初，歐、美一些國家開始研究潮汐發(fā)電。第一座具有商業(yè)實用價值的潮汐電站是1967年建成的法國郎斯電站。該電站位于法國圣馬洛灣郎斯河口。郎斯河口最大潮差13．4米，平均潮差8米。一道750米長的大壩橫跨郎斯河。壩上是通行車輛的公路橋，壩下設(shè)置船閘、泄水閘和發(fā)電機房。郎斯潮汐電站機房中安裝有24臺雙向渦輪發(fā)電機，漲潮、落潮都能發(fā)電?？傃b機容量24萬千瓦，年發(fā)電量5億多度，輸入國家電網(wǎng)。

　　1968年，前蘇聯(lián)在其北方摩爾曼斯克附近的基斯拉雅灣建成了一座800千瓦的試驗潮汐電站。1980年，加拿大在芬地灣興建了一座2萬干瓦的中間試驗潮汐電站。試驗電站、中試電站，那是為了興建更大的實用電站做論證和準(zhǔn)備用的。

　　由于常規(guī)電站廉價電費的競爭，建成投產(chǎn)的商業(yè)用潮汐電站不多。然而，由于潮汐能蘊藏量的巨大和潮汐發(fā)電的許多優(yōu)點，人們還是非常重視對潮汐發(fā)電的研究和試驗。

　　據(jù)海洋學(xué)家計算，世界上潮汐能發(fā)電的資源量在10億千瓦以上，也是一個天文數(shù)字。潮汐能普查計算的方法是，首先選定適于建潮汐電站的站址，再計算這些地點可開發(fā)的發(fā)電裝機容量，疊加起來即為估算的資源量。

　　世界上適于建設(shè)潮汐電站的20幾處地方，都在研究、設(shè)計建設(shè)潮汐電站。其中包括：美國阿拉斯加州的庫克灣、加拿大芬地灣、英國塞文河口、阿根廷圣約瑟灣、澳大利亞達(dá)爾文范迪門灣、印度坎貝河口、俄羅斯遠(yuǎn)東鄂霍茨克海品仁灣、韓國仁川灣等地。隨著技術(shù)進(jìn)步，潮汐發(fā)電成本的不斷降低，進(jìn)入2l世紀(jì)，將不斷會有大型現(xiàn)代潮汐電站建成使用。