潮汐发电的原理与发展史解读

• 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。
• 1957年我国在山东建成了第一座潮汐发电站。 1978年8月1日山东乳山县白沙口潮汐电站开始发 电，年发电量230万千瓦时。1980年8月4日我国 第一座"单库双向"式潮汐电站──江厦潮汐试验电 站正式发电，装机容量为3000千瓦，年平均发电 1070万千瓦时，其规模仅次于法国朗斯潮汐电站 (装机容量为24万千瓦，年发电5.4亿千瓦时)，是 当时世界第二大潮汐发电站。
• 2、潮汐存在半月变化，潮差可相差二倍，故保证出力、装机的年利用小时 数也低。
• 3、潮汐电站建在港湾海口，通常水深坝长，施工、地基处Байду номын сангаас及防淤等问题 较困难。故土建和机电 投资大，造价较高。
• 4、潮汐电站是低水头、大流量的发电形式。涨落潮水流方向相反，故水轮 机体积大，耗钢量多， 进出水建筑物结构复杂。而且因浸泡在海水中，海水、 海生物对金属结构物和海工建筑物有腐蚀和沾污作用，放需作特殊的防腐和 防海生物粘附处理。
• 潮汐发电的工作原理与一般水力发电的原理是相近的，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。全贯流式水 轮发电机组由于其外形小、 重量轻、管道短、效率高已为各潮汐电站广泛采用。
潮汐发电的有点
• 1、潮汐能是一种清洁、不污染环境、不影响生态平衡的可再生能源。 潮水每日涨落，周而复始，取之不尽，用之不竭。它完全可以发展成 为沿海地区生活、生产和国防需要的重要补充能源。 潮汐发电机2、 它是一种相对稳定的可靠能源，很少受气候、水文等自然因素的影响， 全年总发电量稳定，不存在丰、枯水年和丰、枯水期影响。
• 3、潮汐电站不需淹没大量农田构成水库，因此，不存在人口迁移、 淹没农田等复杂问题。而且可 用拦海大坝，促 淤围垦大片海涂地， 把水产养殖、水利、海洋化工、交通运输结合起来，大 搞综合利用。 这对于人多地少、农田非常宝贵的沿海地区，更是个突出的优点。
• 4、潮汐电站不需筑高水坝，即使发生战争或地震等自然灾害，水坝 受到破坏，也不至于对下游城市、农田、人民生命财产等造成严重灾 害。
• 5、潮汐变化周期为太阴日(24h50min)，月循环约为14天多，每天高潮落后 约50min，故与按太 阳日给出之日需电负荷图配合较差。 潮汐发电虽然存在 以上不足之处，但随着现代技术水平的不断提高，是可以得到改善的。如采 用双向或多水库发电、利用抽水蓄能、纳人电网调节等措施，可以弥补第一 个缺点;采用现代化浮运沉箱进行施工，可以节约土建投资;应用不锈钢制作 机组，选用乙烯树脂系列涂料，再采用阴极保护，可克服海水的腐蚀及海生 物的粘附。
• 中国海岸线曲折漫长，主要集中在福建、 浙江、江苏等省的沿海地区。中国潮汐能 的开发始于20世纪50年代，经过多年来对 潮汐电站建设的研究和试点，我国潮汐发 电行业不仅在技术上日趋成熟，而且在降 低成本，提高经济效益方面也取得了较大 进展，已经建成一批性能良好、效益显著 的潮汐电站。
世界上有名的潮汐发电站
潮汐发电的原理与发展史
制作人：邵恒之
潮汐发电的原理
• 潮汐发电与普通水力发电原理类似，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。
潮汐发电的条件
• 利用潮汐发电必须具备两个物理条件:首先潮汐的幅度必 须大，至少要有几米;第二海岸地形必须能储蓄大量海水， 并可进行土建工程。即区域蕴有足够大的潮汐能是十分重 要的，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。
• 爱尔兰斯特兰福特湾的潮汐电站，斯特兰 福特湾潮汐电站是世界上十大可再生能源
工程之一，也是目前为止，海洋上最大的 潮汐发电站。不过该记录将在2015年被建 在韩国Wando Hoenggan Waterways的工 程打破，该工程投资8.2亿美元，装机容量 有300兆瓦，60英尺高(18米)的涡轮靠自身 重力固定于海底。
• 法国朗斯潮汐电站建成于1966年，总装机容量为 240MW，单机功率为10MW，共24台水轮机，年 发电5.4亿度，是当时世界上最大的海洋能发电工 程。其技术创新是采用了与常规水电站不同的， 具有正反向发电、泄水和抽水的灯泡式贯流水轮 发电机组，不但提高了潮汐能的利用效率，同时 降低了电站的造价。该电站总的基建费用为5.7亿 法郎(约1亿美元)，若按1973年的实际发电量计算， 每度电的成本大概是水力发电的2倍。由于潮汐发 电是波动和间歇的，输出功率变化大，全年平均 输出的电量为额定装机能力的25%。
• 5、潮汐能开发一次能源和二次能源相结合，不用燃料，不受一次能 源价格的影响，而且运行费用低，是一种经济能源。但也和河川水电 站一样，存在一次投资大、发电成本低的特点。
• 6、机组台数多，不用设置备用机组。
潮汐发电的缺点
• 1、潮差和水头在一日内经常变化，在无特殊调节措施时，出力有间歇性， 给用户带来不便。但可按潮汐预报提前制定运行计划，与大电网并网运行， 以克服其间歇性。 潮汐发电
潮汐发电的发展历史
• 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。 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。