潮汐能发电技术.ppt

第1页，共19页，星期日，2025年，2月5日潮汐能是指海水涨潮和落潮形成的水的动能和势能。波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。海流能（潮流能）是指海水流动的动能，主要是指海底水道和海峡中较为稳定的流动，以及由于潮汐导致的有规律的海水流动。海水温差能是指海洋表层海水和深层海水之间水温之差的热能。海水盐差能是指海水和淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的电位差能。第2页，共19页，星期日，2025年，2月5日在海洋能中，除潮汐能和潮流能来源于星球间的引力作用以外，其余各类均来源于太阳辐射能。海洋能按其赋存形式，可分为机械能、热能和化学能，其中潮汐能、海流能、波浪能为机械能，海水温差能为热能，海水盐差能为化学能。海洋能具有如下特点：①能量蕴藏量大，并且可以再生；②能量密度低；③稳定性比其他自然资源好；④发生在广袤无垠的海洋环境中。第3页，共19页，星期日，2025年，2月5日二、潮汐和潮汐能定义由于太阳和月球对地球各处引力的不同所引起的海水有规律的、周期性的涨落现象，就叫做海洋潮汐。潮汐现象在垂直方向上表现为潮位的升降，在水平方向上则表现为潮流的进退。每次潮汐的潮峰与潮谷的水位差，叫做潮差。从涨落的周期来说，可以把潮汐分为3种类型：①半日潮：一个太阳日内出现两次高潮和两次低潮，半日完成一个周期的潮汐。②全日潮：一个太阳日里仅出现一次高潮和一次低潮。③混合潮：每次升降两次和一次混杂出现的潮汐。第4页，共19页，星期日，2025年，2月5日第二节潮汐能发电潮汐发电，就是利用海水涨落及其所造成的水位差来推动水轮机，再由水轮机带动发电机来发电。其发电的原理与一般的水力发电差别不大。潮汐发电首先是把潮汐的动能和位能通过水轮机变成机械能，然后再由水轮机带动发电机，把机械能转变为电能。按能量形式的不同分两种：一种是利用潮汐的动能发电，就是利用涨落潮水的流速直接去冲击水轮机发电；一种是利用潮汐的势能发电，就是在海湾或河口修筑拦潮大坝，利用坝内外涨、落潮时的水位差来发电。第5页，共19页，星期日，2025年，2月5日潮汐能发电按其开发方式的不同又可分为如下４种型式。（１）单库单向式。也称单效应潮汐电站，这种电站仅建一个水库调节进出水量，以满足发电的要求。电站运行时，水流只在落潮时单方向通过水轮机发电机组发电。其具体运动方式为：在涨潮时打开水库，到平潮时关闭闸门，落潮时打开水轮机阀门，使水通过水轮发电机发电。在整个潮汐周期内，电站的运行按下列４个工况进行：充水工况——等候工况——发电工况——等候工况。第6页，共19页，星期日，2025年，2月5日（２）单库双向式。与单库单向式潮汐能发电站一样，也只用一个水库，但不管是在涨潮时或是在落潮时均可发电。只是在平潮时，即水库内外水位相平时，才不能发电。单库双向式潮汐电站有等候、潮汐发电、充水、等候、潮汐发电、泄水６个工况。（３）双库单向式。这种水电站需要建造两座相互毗邻的水库，一个设有进水闸，仅在潮位比库内水位高时引水进库；另一个水库设有泄水闸，仅在潮位比库内水位低时泄水出库。第7页，共19页，星期日，2025年，2月5日（４）发电结合抽水蓄能式这种电站的工作原理是：在潮汐电站水库水位与潮位接近并且水头小时，用电网的电力抽水蓄能。涨潮时将水抽入水库，落潮时将水库内的水往海中抽，以增加发电的有效水头、提高发电量。以上四种形式的电站各有特点、各有利弊，在建设时，要根据当地的潮型、潮差、地形、电力系统的负荷要求、发电设备的组成情况以及建筑材料和施工条件等技术经济指标，综合进行考虑。第8页，共19页，星期日，2025年，2月5日潮汐能发电站的组成：（１）拦水堤坝：建于河口或港湾水域与外海隔开，作用是利用堤坝构成水库内、外的水位差，可分为土坝、石坝和钢筋混凝土坝等。（２）水闸：用来调节水库的进出水量，在涨潮时向水库进水，在落潮时从水库往外放水，以调节水库的水位，加速涨、落潮时水库内、外水位差的形成，从而缩短电站的停机时间，增加发电量。同时满足防洪、排涝、挡潮、抗旱、航运等多方面的水利要求。第9页，共19页，星期日，2025年，2月5日（３）发电厂。发电厂的设备主要包括水轮发电机组、输配电设备、起吊设备、中央控制室和下层的水流通道及阀门等。它是直接将潮汐能转变为电能的机构。其中最关键的设备是水轮发电机组。它一般有３种基本结构型式：①竖轴式机组；②卧轴式机组；③贯流式机组。第10页，共19页，星期日，2025年，2月5日三、潮汐能可开发资源量计算潮汐能发电站的实际装机容量和发电量，一般用经验公式计算。如下：１.单向潮汐电站装机容量年发电量式中Ａ——平均潮差，ｍ；Ｆ——水库面积，２.双向潮汐电