新能源潮汐發(fā)電

潮汐發(fā)電站1、潮汐發(fā)電站的簡介簡介：潮汐發(fā)電是水力發(fā)電的一種形式。利用潮汐建發(fā)電站必須具備兩個(gè)條件：一是潮汐的幅度必須大，至少要有幾米；二是海岸地形必須能儲(chǔ)蓄大量海水，并可進(jìn)行土建工程。潮汐發(fā)電是在河口或海灣筑一條大壩，以形成天然水庫，水輪發(fā)電機(jī)組就裝在攔海大壩里。當(dāng)海水(或江水)的水位上漲時(shí)水庫蓄水，當(dāng)海水(或江水)的水位下落時(shí)，水庫水位與外海潮位之間形成一定潮差，堤壩出水口處的水輪發(fā)電機(jī)組受到海水(或江水)驅(qū)動(dòng)而發(fā)電。原理：潮汐發(fā)電的水輪機(jī)結(jié)構(gòu)要適合低水頭、大流量的特點(diǎn)發(fā)展史：20世紀(jì)初，歐、美一些國家開始研究潮汐發(fā)電。1912年德國在北海海岸建立了第一座潮汐發(fā)電站。1967年建成第一座具有商業(yè)實(shí)用價(jià)值的潮汐電站是法國郎斯電站。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(yàn)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(yàn)潮汐電站。1957年我國在山東建成了第一座潮汐發(fā)電站。1978年8月1日山東乳山縣白沙口潮汐電站開始發(fā)電。1980年8月4日我國第一座“單庫雙向”式潮汐電站──江廈潮汐試驗(yàn)電站正式發(fā)電。使用情況：與風(fēng)能和太陽能相比，潮汐能更為可靠，其發(fā)電量不會(huì)產(chǎn)生大的波動(dòng)，而且不占用農(nóng)田、不污染環(huán)境，成本只有火電的八分之一，目前我國潮汐電站總裝機(jī)容量已有1萬多千瓦。根據(jù)中國海洋能資源區(qū)劃結(jié)果，我國沿海潮汐能可開發(fā)的潮汐電站壩址為424個(gè)，以浙江和福建沿海數(shù)量最多。前景：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(jì)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，將不斷會(huì)有大型現(xiàn)代潮汐電站建成使用。優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1）不污染環(huán)境，對(duì)生態(tài)平衡影響小，取之不盡，用之不竭。

（2）相對(duì)穩(wěn)定，很少受氣候等自然因素的影響，全年總發(fā)電量穩(wěn)定

（3）不存在人口遷移和淹沒農(nóng)田的問題，把水產(chǎn)養(yǎng)殖、水利、海洋化工、交通運(yùn)輸結(jié)合起來，大搞綜合利用

（4）潮汐電站不需筑高水壩，即使發(fā)生戰(zhàn)爭(zhēng)或地震等自然災(zāi)害，水壩受到破壞，也不至于對(duì)下游城市、農(nóng)田、人民生命財(cái)產(chǎn)等造成嚴(yán)重災(zāi)害。缺點(diǎn)：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(jī)電投資大，造價(jià)較高；浸泡在海水中，海水、海生物對(duì)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。應(yīng)用不銹鋼制作機(jī)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。法國朗斯潮汐發(fā)電站

時(shí)間：1959年開工，建于1966年，位于法國圣馬諾灣朗斯河口，是當(dāng)時(shí)世界上最大的海洋能發(fā)電工程，該電站總的基建費(fèi)用為5.7億法郎（約1億美元）發(fā)電量：總裝機(jī)容量為240MW，單機(jī)功率為10MW，共24臺(tái)水輪機(jī)，年發(fā)電5.4億度潮差：郎斯河口最大潮差13．4米，平均潮差8米，總長750米發(fā)電方法：開發(fā)方式為單庫雙向型，雙向發(fā)電、雙向抽水、雙向泄水，其技術(shù)創(chuàng)新是采用了與常規(guī)水電站不同的燈泡式貫流水輪發(fā)電機(jī)組，不但提高了潮汐能的利用效率，同時(shí)降低了電站的造價(jià)。實(shí)際應(yīng)用：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(jī)房。該電站不僅是布列塔尼地區(qū)的主要電力設(shè)施，而且還是法國第一大工業(yè)旅游景點(diǎn)。拓展：燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)圖中藍(lán)色箭頭線表示水流走向，水流進(jìn)入后從燈泡周圍均勻通過到達(dá)轉(zhuǎn)輪，推動(dòng)轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)做功后由尾水管排出。通過導(dǎo)葉角度與轉(zhuǎn)輪葉片角度的調(diào)整配合可使水輪機(jī)運(yùn)行在最優(yōu)狀態(tài)。燈泡貫流式水輪機(jī)組具有結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定性好、效率較高，適用于低水頭大中型水電站。由于其水流在流道內(nèi)基本上沿軸向運(yùn)動(dòng)，不轉(zhuǎn)彎，因此機(jī)組的過水能力和水力效率能有所提高。特適用于潮汐電站，目前我國最大的燈泡貫流式水輪機(jī)組是2009年投產(chǎn)的橋鞏水電站，單機(jī)容量達(dá)5.7萬KW,我國幫巴西制造的世界上最大的燈泡貫流式水輪機(jī)組達(dá)7.5萬KW。安納波利斯潮汐電站時(shí)間：于1984年穩(wěn)定運(yùn)行，是當(dāng)時(shí)世界上第二大潮汐發(fā)電站，位于加拿大芬地灣口安納波利斯-羅亞爾。中間試驗(yàn)潮汐電站。那是為了興建更大的實(shí)用電站做論證和準(zhǔn)備用的。潮差：該地潮差為4.2～8.5米。發(fā)電量：年發(fā)電量為5000萬千瓦時(shí)，裝機(jī)容量2萬千瓦發(fā)電方法：退潮發(fā)電，采用全貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，全貫流式機(jī)組則把發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子裝在旋轉(zhuǎn)的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪輪緣上，發(fā)電機(jī)定子固定在流道外面周圍的支承上。但其制造工藝很高，一般很少使用。貫流式水輪機(jī)安裝在水平的水流通道中，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子固定在水輪機(jī)槳葉周邊組成旋轉(zhuǎn)體，定子安裝在水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪外邊，構(gòu)成沒有傳動(dòng)軸的直接耦合機(jī)組。以改進(jìn)電網(wǎng)發(fā)生意外事故的動(dòng)力穩(wěn)定性，較易解決通風(fēng)，檢查、維修也方便。這些都是優(yōu)于燈泡式機(jī)組之處。全貫流機(jī)組由于其結(jié)構(gòu)緊湊，可以比采用燈泡式機(jī)組，工程造價(jià)低。但其難點(diǎn)在能經(jīng)受推力和轉(zhuǎn)子飛逸時(shí)保持穩(wěn)定和轉(zhuǎn)子軸承的安全運(yùn)行，以及轉(zhuǎn)子輪緣和殼體中間的密封基斯拉雅潮汐電站時(shí)間：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試驗(yàn)潮汐電站。發(fā)電量：800千瓦，兩臺(tái)400千瓦容量的燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)。關(guān)鍵問題：由于前蘇聯(lián)有利于建站的壩址均位于嚴(yán)寒地帶，不便于現(xiàn)場(chǎng)施工，促使采用新的廠房結(jié)構(gòu)和施工方法。同樣的理由，對(duì)各種材料除了防蝕防污外，還須抵抗溫度應(yīng)力，方法是對(duì)建筑物進(jìn)行熱絕緣，在混凝土上補(bǔ)上加強(qiáng)的環(huán)氧樹脂板。技術(shù)創(chuàng)新：電站成功地采用沉箱法建造堤壩和廠房。鋼筋混凝土動(dòng)力房沉箱長36米、寬

18.3米、高15米，能容納兩臺(tái)400千瓦容量的燈泡式水輪發(fā)電。機(jī)組和進(jìn)出水道，重5200噸。沉箱在干船塢建造并裝上一臺(tái)機(jī)組，然后浮運(yùn)到電站現(xiàn)場(chǎng)，沉在準(zhǔn)備好的砂源基礎(chǔ)上。動(dòng)力房安放的垂直和水平位置偏差只有幾毫米。沉箱底部的鋼片伸到其下沿以下，使底層免受波浪沖刷。江廈潮汐電站時(shí)間：于1973年動(dòng)工，1980年5月我國第一臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電，位于浙江省溫嶺市樂清灣北端江廈港，是當(dāng)時(shí)世界第三大潮汐發(fā)電站。發(fā)電量：裝機(jī)容量為3000千瓦，年平均發(fā)電1070萬千瓦時(shí)，其規(guī)模僅次于法國朗斯潮汐

電站，可晝夜發(fā)電14～15小時(shí)。潮差：樂清灣最大潮差8.39米，平均潮差5.08米。堤壩全長670m,最大壩高15.1m發(fā)電方法：為單庫雙向發(fā)電，發(fā)電廠房內(nèi)安裝5臺(tái)燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組，與法國朗斯潮汐發(fā)電站類似，第一臺(tái)為500kW，在1980年5月投入運(yùn)行；第二臺(tái)為600kW，其余3臺(tái)為700kW，最后一臺(tái)于1986年投入運(yùn)行?？傃b機(jī)為3200kW，為防止沿海鹽霧腐蝕,升壓站采用戶內(nèi)式布置。實(shí)際應(yīng)用：該電站以發(fā)電為主兼有海涂圍墾、海水養(yǎng)殖等綜合效益。電站設(shè)計(jì)裝機(jī)容量3900kW,現(xiàn)裝機(jī)3200kW,年發(fā)電量約1000萬kW·h，以35kV電壓向溫州電網(wǎng)供電。庫區(qū)圍墾土地5600畝，其中可耕地4500畝，種植水稻、柑橘等已初獲成功，并已試養(yǎng)牡蠣等海產(chǎn)。由于當(dāng)?shù)剞r(nóng)民私自占地圍墾或養(yǎng)殖，可供發(fā)電的水面積不足2000畝。1986年五臺(tái)機(jī)組年發(fā)電量約600萬度，低于1070萬度的原設(shè)計(jì)年發(fā)電量，發(fā)電的的經(jīng)濟(jì)效益不高。多年來，電廠計(jì)劃加高圍堰，提高庫區(qū)的水位，并在第六號(hào)機(jī)坑增加一臺(tái)機(jī)組，增加發(fā)電量，提高發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益。斯特蘭福特灣潮汐電站位于愛爾蘭斯特蘭福特灣的入?？?，斯特蘭福特灣潮汐電站是世界上十大可再生能源工程之一，也是目前為止，海洋上最大的潮汐發(fā)電站。名為SeaGen的潮汐能源系統(tǒng)現(xiàn)發(fā)電能力1200KW，位居世界潮汐能系統(tǒng)發(fā)電量首位。該系統(tǒng)好似一個(gè)“水下風(fēng)車”，旋翼由潮汐流帶動(dòng)工作。

該系統(tǒng)自2008年5月開始試運(yùn)行，現(xiàn)在即將進(jìn)入滿負(fù)荷工作模式，每天運(yùn)行22個(gè)小時(shí)，其間伴有例行的檢查和運(yùn)行測(cè)試。此渦輪機(jī)的發(fā)電容量可滿足大約1000戶家庭的平均用電需求。目前愛爾蘭ESB

Independent能源公司購買了該系統(tǒng)發(fā)電量，服務(wù)公司在北愛爾蘭及愛爾蘭的客戶。不過該記錄將在2015年被建在韓國WandoHoengganWaterways的工程打破，該工程投資8.2億美元，裝機(jī)容量有300兆瓦，60英尺高(18米)的渦輪靠自身重力固定于海底。其他應(yīng)用：在世界最大的商業(yè)潮汐能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)集成聲納技術(shù)，通過聲納能夠幫助觀察該系統(tǒng)的周圍環(huán)境影響，并且將進(jìn)行長達(dá)5年的水下連續(xù)監(jiān)測(cè)。近海潮汐能在靈敏度程度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過風(fēng)力發(fā)電站。水的密度比空氣大800倍，因此在相同的體積和流量下，一臺(tái)水力渦輪發(fā)電機(jī)的發(fā)電量，是風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)的800倍。此外，斯特蘭福特灣地區(qū)可以保證每天兩次漲潮，但卻很少刮風(fēng)。這個(gè)工程項(xiàng)目是幫助確保潮汐發(fā)電機(jī)不會(huì)危害海洋哺乳動(dòng)物。研究結(jié)果表明該潮汐電站對(duì)野生動(dòng)植物和環(huán)境的影響較小，它所發(fā)出的電力卻可以向1千多個(gè)家庭進(jìn)行供電，實(shí)現(xiàn)英國海岸的首次發(fā)電。始華湖潮汐發(fā)電站時(shí)間：位于韓國京畿道安山市始華湖，2004年始華湖潮汐發(fā)電廠的建設(shè)開工。2010年4月，首批6臺(tái)發(fā)電機(jī)進(jìn)入階段性試運(yùn)轉(zhuǎn)。發(fā)電量：裝備有10臺(tái)發(fā)電機(jī)合并發(fā)電容量達(dá)為254兆，略高于位于法國蘭斯的潮汐能發(fā)電（240兆瓦），截止2016年是目前世界規(guī)模最大的潮汐發(fā)電廠。年發(fā)電量可達(dá)5億5200萬千瓦。發(fā)電方法：報(bào)道稱，該發(fā)電站通過防波提外部漲潮帶來的水位差，推動(dòng)水車旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生

電力。漲潮進(jìn)來的海水會(huì)在退潮時(shí)通過另外的閘門傾瀉出去。由于只有漲潮

時(shí)發(fā)電機(jī)才能啟動(dòng)，發(fā)電機(jī)每天只能啟動(dòng)兩次，每次5個(gè)小時(shí)。實(shí)際應(yīng)用：起初，韓國政府計(jì)劃在此建一個(gè)潮汐能發(fā)電站，通過大規(guī)模的海水流通來改善始華湖的水質(zhì)。韓國政府期望，該發(fā)電站全部投入生產(chǎn)后，將能夠減少86.2

桶原油進(jìn)口，每年約節(jié)省942億韓元，屆時(shí)能夠向50萬人口的城市供應(yīng)利用潮

汐生產(chǎn)的環(huán)保電力。站名潮差（m)容量（MW）投運(yùn)時(shí)間江廈5.13.21980白沙口2.10.641978幸福洋4.51.281989岳浦3.60.151971海山4.90.151975沙山5.10.041961瀏河2.10.151976果子山2.50.141977據(jù)了解，上世紀(jì)50年代后期，我國在東南沿海興建了40余座小型潮汐發(fā)電站或動(dòng)力站。由于沒有科學(xué)研究及正規(guī)的勘測(cè)設(shè)計(jì)，不少站址選擇不當(dāng)，加之設(shè)備簡陋、海水腐蝕等問題，多數(shù)電站在運(yùn)行一段時(shí)間后就停辦或廢棄。

“上世紀(jì)70年代末，國家又建設(shè)了一批較大的潮汐電站，包括江廈、幸福洋、白沙口、海山等潮汐電站，總裝機(jī)約近6000kw。但現(xiàn)在真正發(fā)電運(yùn)行的僅剩江廈與海山2座潮汐電站?！比A東院副總工陳國海告訴本報(bào)記者。除江廈潮汐電站外，其他的電站或是發(fā)展房地產(chǎn)，或是發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)，已經(jīng)紛紛轉(zhuǎn)行不干了。”江廈電站站長顏建華告訴記者，自從設(shè)備技術(shù)改造與重新核定電價(jià)之后，電站經(jīng)營沒有出現(xiàn)虧損，而是“處于微利狀態(tài)”。同時(shí)，顏建華也坦言，雖然我國的潮汐電站技術(shù)世界領(lǐng)先，但發(fā)電成本仍是目前阻礙潮汐能電站發(fā)展的最重要因素。

“照成本核算下來的電價(jià)很高，目前江廈的上網(wǎng)電價(jià)是2.58元/度，競(jìng)爭(zhēng)不過光伏與風(fēng)電。這也是近年來世界上沒有建設(shè)大型潮汐電站的主要原因。”顏建華說。國家能源局—潮汐能發(fā)電何去何從由于潮汐電站位于海灣