工程技术类篇名：潮汐发电作者：陈人豪台北立松山高级工农职业.PDFVIP

工程技術類 篇名： 潮汐發電 作者： 陳人豪。台北市立松山高級工農職業學校。電三勇班 曾彥欽。台北市立松山高級工農職業學校。電三勇班 指導老師： 林志敏老師 潮汐發電 壹●前言 非再生能源的儲存量，專家預估在不到五十年就會用完了，而且非再生能源 對生態環境和人體的健康造成相當大的影響，但可再生能源造成的負擔相對的較 小，而且可再生能源的用量是取之不盡用之不竭的(除非地球毀滅了) 。 一、研究動機: 地球的表面積 70%以上的地方被海洋覆蓋，海洋中的潮汐和海浪都蘊藏著 強大量的能量，潮汐的出現主要是由於月亮的引力，而波浪則主要是由風引起的。 潮汐和海浪都是間歇性的，通過機械設備可以將其中的能量轉化為電能。 (圖一)地球(註一) (圖二)地球海洋陸地表面積比較圖(註二) 1 潮汐發電 貳●正文 一、潮汐的形成 潮汐指的是海平面周期性的漲退。潮汐現象產生自太陽和月亮對海水的引力 作用。潮汐是最可預計的自然力量之一。海平面在漲潮的時候上升，退潮的時 下 降。每天有兩次的漲潮和退潮。在接連的漲潮和退潮之間，海水平面的落差被稱 為 潮 差 。 由於地球和月亮都繞着太陽轉動，月亮和太陽的相對位置也會影響潮汐現象。當 兩者排列成一直線時，引力作用非長強大，所引發的潮差也很大。這種現象稱為 大潮 。而當兩者並不排列成一直線的時候，潮差會小一點。當月亮和太陽相 對地球排列成直角時，所引發的潮差最小，這種現象稱為 小 潮 。 (圖三)潮汐形成原理(註三) 2 潮汐發電 二、潮汐能的介紹 因月球引力的變化引起潮汐現象，導致海水面週期性地升降，因海水漲落及 潮水流動所產生的能量成為潮汐能。潮汐能的利用方式主要是發電。潮汐發電是 利用海灣、河口等有利地形，建築水堤，形成水庫，以便於大量蓄積海水，並在 壩中或壩旁建造水利發電廠房，通過水輪發電機組進行發電。 三、潮汐發電的原理 潮汐發電與普通水利發電原理類似。在漲潮時將海水儲存在水庫內，以勢能 的形式保存；在落潮時放出海水，利用高、低潮位之間的落差，推動水輪機旋轉， 帶動發電機發電。差別在於海水與河水不同，蓄積的海水落差不大，但流量較大， 並且呈間歇性，從而潮汐發電的水輪機結構要適合低水頭、大流量的特點。潮水 的流動與河水的流動不同，它是不斷變換方向的。 (圖四)潮汐發電原理圖(註四) (圖五)潮汐發電原理圖(註五) 3 潮汐發電 四、潮汐發電的種類 (1) 單池單向發電 ：先在海灣築堤設閘，漲潮時開閘引水入庫，落潮時便放 水驅動水輪機組發電。這種類型的電站只能在落潮時發電，一天兩次，每次最多 5 小時。 (圖六)單池單向發電原理圖(註六) (圖七)單向單池發電原理圖(註七) 4 潮汐發電 (2) 單池雙向發電 ：為在漲潮進水和落潮出水時都能發電，盡量做到在漲潮 和落潮時都能發電，人們便使用了巧妙的迴路設施或設置雙向水輪機組，