取之不尽用之不竭潮汐能发电你值得拥有!
来源:bob体育下载ios 发布时间:2024-03-03 01:20:052024-03-03
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 ...
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
不仅能够适用于发电、捕鱼、产盐及航运、海洋生物养殖等,还能用于作战。比如1661年郑成功带兵时,就是借助涨潮成功登岛的;第二次世界大战时的“诺曼底登陆”也利用了潮汐。
潮汐能就是海水在运动时所具有的动能和势能统称,是存在于潮汐中的能量。涨潮过程中,大量的海水汹涌而来,具有很大的动能,随着海水水位的升高,海水的动能转化为势能;落潮时,海水奔腾而归,水位陆续下降,势能又转化为动能。
这种能量与天体引力有关,地球-月亮-太阳系统的吸引力和热能是形成潮汐能的来源。潮水在涨落中蕴藏着巨大能量,这种能量是永恒的、无污染的能量。
作为一种不消耗燃料、没污染、不受洪水或枯水影响、用之不竭的再生能源,潮汐能蕴藏量十分可观,有多可观呢?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。
我国的海区潮汐资源相当丰富,潮汐类型多种多样,是世界海洋潮汐类型最为丰富的海区之一。在我国的潮汐能的理论蕴藏量达到1.1亿千瓦。尤其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。沿海潮差以东海为最大,黄海次之,渤海南部和南海最小。大多分布在在华东沿海,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%。
当然,潮汐能利用的主要方式是发电,是相对来说比较稳定的可靠能源,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。
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。
与河水的流动不同,潮水的流动是不断变换方向的,所以潮汐发电有以下三种形式:
单库单向电站 即只用一个水库,仅在涨潮(或落潮)时发电,我国浙江省温岭市沙山潮汐电站就是这种类型。
单库双向电站 用一个水库,但是涨潮与落潮时均可发电,只是在平潮时不能发电,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。
双库双向电站 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,后者称为下水库。
1912年德国在石勒苏益格-荷尔斯太因州的苏姆建成世界第一座潮汐电站。以后,潮汐资源丰富的国家,包括法、苏、英、美和加拿大等国,都进行了潮汐发电的开发。
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。总装机容量24万千瓦,年发电量5亿多度。同时,建设成本也惊为天人,约为每KWh382美元,发电成本则是每KWh 4-12美分。
中国于20世纪70年代先后建成了一批小型潮汐电站。到1998年底,中国潮汐发电总装机容量为10650 kW,发电规模仅次于法国和加拿大。浙江温岭县乐清湾江厦潮汐试验电站装机3200kW,是中国最大的潮汐试验电站,也是我国第一座双向发电潮汐电站。
三十多年来,江厦潮汐电站累计发电2亿多千瓦时,还被列为全国科普教育基地、全国中小学环境教育社会实践基地、浙江省工业旅游示范基地、浙江省文物保护单位。
但是,我国潮汐电站发展实际上并不显著。制约我国潮汐发电发展的因素主要有以下6点:
设备要求高。潮汐发电过程中需要将设备放置在潮汐流中,因此,在海水不断的涨潮退潮中,怎么样做设备的防腐、密封,来保证设备的牢固性是要重点考虑的问题,而我国目前在设备方面的研究还有所欠缺。
运营成本高。一方面,潮汐发电的技术难度较大,所需的设备造价较高;另一方面,目前我国的潮汐发电尚未实现商业化,潮汐发电行业投入了较高的成本却得不到应有的收益,很难保证收支平衡。
缺乏政策支持。虽然在全力发展海洋经济的背景下,潮汐发电已经被我国列为新兴起的产业规划中新能源的重要组成部分,但是关于如何支持潮汐发电事业的发展,我国还缺乏一些实质性的法规保障和政策支持。
后续淤泥治理。海水来回的冲刷会在坝中积攒淤泥,跟着时间的增加,这些淤泥会对坝堤安全性和发电效率产生消极影响,如何对淤泥做处理也是一个值得思考的问题。
海洋生物的附着。海水中的生物会附着在水工结构上,如牡蛎等,有的厚度可达10cm,而且不会被海水冲掉。附着物会使水工结构流通部分的流通面积减小,导致活动部分卡涩或失灵。
发电不连续。当潮汐电站运行时,电站的发电出力会随着潮汐的涨落而变化。当潮位涨到顶峰或落到低谷时,潮位与水库内的水位差大,电站的发电出力就大;当潮位接近库内水位时,电站便停止发电,造成间断性断电。
虽然潮汐能取之不尽用之不竭,确实很香,但如何扩大利用,广为发展确实是个问题。