Admin潮汐能是指海水潮涨和潮落形成的水的势能,其利用原理和水力发电相似。潮汐能的能量与潮量和潮差成正比。或者说,与潮差的平方和水库的面积成正比。和水力发电相比,潮汐能的能量密度很低,相当于微水头发电的水平。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,更值得指出的是,它还可以转变成电能,给人带来光明和动力。
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1 概述
2 形成
3 现象
4 发电原理及形式
5 中国资源
6 开发利用
7 参考资料
潮汐能-概述
潮汐能海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能量。在涨潮的过程中,汹涌而来的海水具有很大的动能,而随着海水水位的升高,就把海水的巨大动能转化为势能;在落潮的过程中,海水奔腾而去,水位逐渐降低,势能又转化为动能。
世界上潮差的较大值约为13—15m,但一般说来,平均潮差在3m以上就有实际应用价值。潮汐能是因地而异的,不同的地区常常有不同的潮汐系统,他们都是从深海潮波获取能量,但具有各自独特的特征。景观抄袭很复杂,但对于任何地方的潮汐都可以进行准确预报。
潮汐能的利用方式主要是发电。潮汐发电是利用海湾、河口等有利地形,建筑水堤,形成水库,以便于大量蓄积海水,并在坝中或坝旁建造水利发电厂房,通过水轮发电机组进行发电。只有出现大潮,能量集中时,并且在地理条件适于建造潮汐电站的地方,从潮汐中提取能量才有可能。
潮汐能-形成
潮汐能的形成潮汐能是由日、月引潮力的作用,使地球的岩石圈、水圈和大气圈中分别产生的周期性的运动和变化的总称。固体地球在日、月引潮力作用下引起的弹性—塑性形变,称固体潮汐能。
作为完整的潮汐科学,其研究对象应将地潮、海潮和气潮作为一个统一的整体,但由于海潮现象十分明显,且与人们的生活、经济活动、交通运输等关系密切,因而习惯上将潮汐能一词狭义理解为海洋潮汐。
潮汐能-现象
潮汐现象真实月球引力和平均引力的差值称为干扰力,干扰力的水平分量迫使海水移向地球、月球连线并产生水峰。对应于高潮的水峰,每隔24小时50分钟(即月球绕地球一周所需时间)发生两次,亦即月球每隔2小时25分钟即导致海水涨潮一次,此种涨潮称为半天潮。
潮汐导致海水平面的升高与降低呈周期性。每一月份满月和新月的时候,太阳、地球和月球三者排列成一直线。此时由于太阳和月球累加的引力作用,使得产生的潮汐较平时高,此种潮汐称为春潮。当地球、月球和地球、太阳成一直角,则引力相互抵消,因此而产生的潮汐较低,是为小潮。
各地的平均潮距不同,如某些地区的海岸线会导致共振作用而增强潮距,而其他地区海岸线却会降低潮距。影响潮距的另一因素科氏力,其源自流体流动的角动量守恒。若洋流在北半球往北流,其移动接近地球转轴,故角速度增大,因此,洋流会偏向东方流,即东部海岸的海水较高;同样,若北半球洋流流向南方,则西部海岸的海水较高。
潮汐能-发电原理及形式
潮汐能利用的主要方式是发电发电原理
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。
发电形式
潮水的流动与河水的流动不同,它是不断变换方向的,潮汐发电有以下三种形式:
1)单池单向发电;
2)单池双向发电;
3)双池双向发电。
潮汐能-中国资源
中国东海中国潮汐能资源特点
一)蕴藏量十分可观。
二)中国潮汐能资源的地理分布十分不均匀。沿海潮差以东海为最大,黄海次之,渤海南部和南海最小。河口潮汐能资源以钱塘江口为最丰富,其次为长江口,以下依次为珠江、晋江、闽江和瓯江等河口。以地区而言,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%。
三)地形地质方面,中国沿海主要为平原型和港湾型两类,以杭州湾为界,杭州湾以北,大部分归平原海岸,海岸线平直,地形平坦,并由沙或淤泥组成,潮差较小,且缺乏较优越的港湾坝址;杭州湾以南,港湾海岸较多,地势险峻,岸线岬湾曲折,坡陡水深,海湾、海岸潮差较大,且有较优越的发电坝址。但渐、闽两省沿岸为淤泥质港湾,虽有丰富的潮汐能资源,但开发存在较大的困难,需着重研究解决水库的泥沙淤积问题。
潮汐能-开发利用
法国圣马洛湾郎斯河口由于常规电站廉价电费的竞争,建成投产的商业用潮汐电站不多。然而,由于潮汐能蕴藏量的巨大和潮汐发电的许多优点,人们还是非常重视对潮汐发电的研究和试验。
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,也是一个天文数字。潮汐能普查计算的方法是,首先选定适于建潮汐电站的站址,再计算这些地点可开发的发电装机容量,叠加起来即为估算的资源量。
20世纪初,欧、美一些国家开始研究潮汐发电。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。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。总装机容量24万千瓦,年发电量5亿多度,输入国家电网。
1968年,前苏联在其北方摩尔曼斯克附近的基斯拉雅湾建成了一座800千瓦的试验潮汐电站。1980年,加拿大在芬地湾兴建了一座2万干瓦的中间试验潮汐电站。试验电站、中试电站,那是为了兴建更大的实用电站做论证和准备用的。
中国长江三峡水电站世界上适于建设潮汐电站的20几处地方,都在研究、设计建设潮汐电站。其中包括:美国阿拉斯加州的库克湾、加拿大芬地湾、英国塞文河口、阿根廷圣约瑟湾、澳大利亚达尔文范迪门湾、印度坎贝河口、俄罗斯远东鄂霍茨克海品仁湾、韩国仁川湾等地。随着技术进步,潮汐发电成本的不断降低,进入2l世纪,将不断会有大型现代潮汐电站建成使用。
中国潮汐能的理论蕴藏量达到1.1亿千瓦,在中国沿海,特别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。其中浙江、福建两省蕴藏量最大,约占全国的80.9%。我国的江夏潮汐实验电站,建于浙江省乐清湾北侧的江夏港,装机容量3200kW,于1980年正式投入运行。
中国水力资源的蕴藏量达6.8亿kW,约占全世界的1/6,居世界第1位,建成后的长江三峡水电站将是世界上最大的水力发电站,装机容量1820万kW
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