潮汐发电

潮汐发电。原图链接

潮汐发电，水力发电的形式，利用潮汐水流的移动，或海面升降，取得能量。对于未来的电力供应有很好的潜力。此外，它比风能、太阳能都更容易预测，在欧洲利用潮汐推动磨坊已经有上千年的历史，主要用于研磨谷物。

目录

概述

潮汐在自然界中是一种十分常见的现象，海水和江水每天都会有两次的涨落现象，早上的潮水涌动称为潮，晚上的潮水起落则称为汐。

潮汐现象是由月球、太阳对海水的吸引力以及地球本身的自转效应共同作用的结果。涨潮的时候，海水汹涌澎湃而来，动能很大。同时，随著水位的升高，潮水的动能逐渐转化为海水的势能。落潮的时候，海水又奔腾著回归大海，水位不断下降，海水的势能又转化为潮水强大的动能。

潮汐能

潮汐能是指从海水面昼夜间的涨落中获得的能量。在涨潮或落潮过程中，由海水进出水库带动发电机发电。潮汐能是一种水能，它将潮汐的能量转换成电能及其它种有用形式的能源。

潮汐能也是海水在涨落的过程中所具有的动能和势能之和。潮汐能使一种没有任何污染的可再生能源，其中蕴藏著极大的能量永不枯竭，而且不需进行开采和运输。在海口处建设潮汐发电站是利用潮汐能的最好方法，不需要居民搬迁，不影响民生，不淹没土地，不污染环境，甚至还可以发展汐、海洋化工等项目造福。

发电原理

潮汐发电和传统的水利发电的原理十分类似，就是在涨潮的时候用水库将海水储存起来，并以势能的形式保存好海水，等到落潮的时候再将海水排放出去，将潮水的重力势能转化为水轮机的动能，推动水轮机快速旋转，从而促使发电机开始发电。和普通水利发电不同处在于，潮汐发电站是海水的涨落来发电，而普通的水力发电站利用的是河水。蓄积的海水落差并不是很大，但是它的流量比较大，而且海水的涨落具有间歇性，潮汐发电的水轮机结构要和海水运动的这种特点相适应。

如果条件允许，可以在海湾附近或者感潮口周围建筑一些堤坝、厂房之类的建筑物，并且围成一座水库，水库里面海水的高度要和水库外面海潮的位置之间形成一定的高度差，这样才可以驱动相应的发电机体系进行发电。

系统

潮汐发电主要有两种系统:
1.潮流式系统：
这是利用海水流动的动能，推动涡轮发电机，与风推动风车的方式类似。这是目前比较常用的方式，因为成本比较低廉，而且对生态环境的影响比较小。
2.堰坝式系统：
这是利用海水潮汐高低差的位能。这种系统由于需要建造堰坝等的相应土木工程，所以成本较高。还有对环境影响的问题，这种系统在世界上可以看到的很少。
近代涡轮技术的进步，有助于潮汐发电系统大量安装在海中，支持电力的供应。特别是潮流式发电机的设计。潮流式发电机可以安装在水流汇集，速度高的区域，几乎所有河川流入海湾或是汇流，水流集中的区域，都属于这样的地区。

发电站

潮汐发电站是水力发电站的一种，利用潮汐现象发电。在具备潮汐发电条件的海湾（或感潮河口）修建水库，当海水（或江水）的水位上涨时水库蓄水，当海水（或江水）的下落时，水库水位与外海潮位之间形成一定潮差，堤坝出水口处的水轮发电机组受到海水（或江水）驱动而发电。潮汐发电站有三种形式：“单库单向电站”“单库双向电站”、和“双库双向电站”。

历史

历史上，潮水（动力）工厂已在欧洲和北美的大西洋沿岸投入使用。其最早可追溯到中世纪，甚至古罗马时代。第一座大型潮汐电站朗斯潮汐电站于1966年投入使用。

• 1913年，德国在北海海岸建立了世界上第一座潮汐发电站。
• 1967年，法国朗斯潮汐发电站建成，这是世界上第一座具有经济价值，而且也是当时世界上最大的潮汐发电站。
• 2016年1月12日，3.4MW大型海洋潮流能发电机组总成平台在浙江秀山岛下海，这是中国自主研发生产的装机功率最大的潮流能发电机组。在此之前，中国海洋潮流能发电机组最大规模为300kW。此次下海的3.4MW机组长70米、宽30米，平均高20米，重达2500吨，可抵抗16级台风和4米巨浪，历经6年研发和1年施工完成。

预测性

潮汐比风能和太阳能具有更强的预测性。在可再生能源的来源中，潮汐能历来都一直受限于高成本和（具有足够高的潮差和流速的）可行地点的局限性，因而进一步限制了其总体可行性。然而，许多新技术在设计（如：动态潮汐能, 潮汐潟湖）和涡轮机技术（如：新式轴流式轮机、双击式水轮机）上的开发和改进，表明潮汐能的总体可行性可以远高于之前的假设，同时经济和环境成本可以降到具有竞争力的水平。

各国发展

日韩

潮汐发电技术的进步十分迅速，目前已开发出多种将潮汐能迅速转变为机械动能的先进设备，如螺旋浆式水轮机、开敞环流式水轮机等等。目前已经进入了实用阶段。日本是世界上最善于利用水利发电的国家之一，该国已将人造卫星运用到潮流大数据的获取。

根据 Ocean Energy Systems 资料，波浪能与潮汐能预估可在 2050 年提供 750GW 电力，可说是当今全球核技术的 2 倍，目前更有不少国家正如火如荼部属与测试该技术。韩国早在 2011 年便打造装置量达 254MW 的始华湖潮汐电厂。

欧洲

英国 Atlantis 更在同年著手装置世界最大规模潮汐能 Meygen project，其总发电量预估可达 2GWh。

Meygen project 潮汐能技术像缩小版的三叶风机，外观如同站立式海底电风扇，现在也有厂商正尝试打造四叶或六叶风机。而 OpenHydro 则是使用 16 公尺高的圆形空心设备、内有十几片朝内的叶片，远远看很像张开的鱼嘴巴，海水流过叶片后就可产生动能与电力，目前该公司也成功于法国开设制造工厂。

荷兰波浪能公司 Wello 的动力设备也不会浸在水中，其设备外型像是一艘船，而转轮与动力设备皆装置在船体内，有助于减少海水侵蚀速度与波浪拍打影响。目前 Wello 也正与印尼合作，展开其首次商业应用，并打造世界最大 10MW 波浪能。加拿大公司 OpenHydro 也于 2016 年在芬迪湾装置潮汐能系统。

影片

12-5 从从 唐从圣 潮汐发电原理和法国朗斯发电厂

Lec46 7-2 潮汐能、洋流能与波浪能

全球首例！成功测试黑潮发电－民视新闻