海洋能多种发电技术-赖旭2014剖析.ppt

世界潮汐能资源 联合国教科文组织数据，全世界潮汐能的理论蕴藏量约为30 亿千瓦，是目前全球发电能力的1.6 倍。估计技术上允许利用的约1 亿千瓦。 中国商业情报网的预测研究报告，数据有所差别，参见教材。 潮汐能大小直接与潮差有关，潮差越大，能量也就越大。 实践证明，平均潮差≥3m 才有经济效益，否则难于实用化。 我国的潮汐能资源 据初步统计，全国潮汐能蕴藏量约为2.9 亿千瓦，年发电量可达2750 亿度。 《中国新能源与可再生能源1999 白皮书》资料显示我国可开发潮汐能资源装机容量达2000 多万千瓦，年发电量可达600 多亿度。 潮汐发电原理和电站构成 和内陆河川的水力发电相比，潮汐能的能量密度很低，相当于微水头发电的水平。 世界上平均潮差（注意这个概念）的较大值约为13～15m。 想想：我国的最大平均潮差会出现在哪里？ 潮汐发电和水力发电的基本原理是一样的，所用设备也大致相同。 潮汐发电的方式 广义的潮汐发电，按能量利用的形式分为两种：一种是利用潮汐时流动的海水所具有的动能驱动水轮机带动发电机发电，称为潮流发电；一种是在河口、海湾处修筑堤坝形成水库，利用水库与海水之间的水位差所蓄积的势能来发电，称为潮位发电。 潮汐发电的方式 涨潮和落潮时，潮汐发电的原理如图所示。 潮汐电站的装机容量和发电量 电站的可能装机容量，理论上可根据潮汐势能大小计算。 例如，半日潮的潮汐电站装机容量P，可用公式计算： 式中 H ——平均潮差（m）； S ——水库平均面积（km2） 建潮汐电站时，年发电量可利用下面公式进行计算： 式中 a——单向发电时取0.40，双向发电时取0.55； 可用这个公式估算潮汐能蕴藏量和潮汐电站的年发电量。 潮汐电站的结构 潮汐电站的选址： 潮汐电站可建在三角洲、河口、海滩或其它的受潮汐影响的海水伸展地带， 最好选在“口小肚大”的海湾上，这样只要修建一个短短的大坝，就可以围住很多海水，成为一个大水库。 潮汐电站的构成： 潮汐能电站是综合的建设工程，主要由拦水堤坝、水闸和发电厂三部分组成。 有通航要求的潮汐能电站还应设置船闸。 潮汐电站对水轮发电机组有特殊的要求，例如： 1）应满足潮汐低水头、大流量的水力特性； 2）在海水中工作时，防腐、防污、密封和发电机防潮； 3）需要性能好的开关设备，适应机组随潮汐涨落而频繁启动和停止； 潮汐电站的水轮发电机组 根据水轮机的布置和结构型式，潮汐电站所用的水轮发电机组有以下几类： （1）立轴定桨式水轮发电机组。 （2）轴伸贯流式水轮发电机组。 （3）竖井贯流式水轮发电机组。 （4）灯泡贯流式水轮发电机组。 （5）全贯流式水轮发电机组。 潮汐电站的水轮发电机组 潮汐电站的类型 （1）单库单向潮汐电站 （2）单库双向潮汐电站 潮汐电站的类型 （3）双库连续发电潮汐电站 潮汐电站的类型 潮汐发电的特点 主要包括： （1）潮汐能源可循环再生。 （2）潮汐变化有规律，发电输出没有季节性。 （3）靠近用电中心，不消耗燃料，运行费用低。 （4）潮汐发电不排放有害物质，不会污染环境。 （5）潮汐电站建设不需淹地、移民，还可以综合利用。 作为新兴的电力能源，目前也存在一些不足。 （1）发电出力有间歇性。 （2）水头低，发电效率不高。 （3）工程复杂，建设投资大。 （4）关于泥沙淤积问题的疑虑。 潮汐发电的特点 潮汐发电的发展 潮汐发电研究已有 100 多年历史，最早从欧洲开始，德国和法国走在最前面。发电成为潮汐能利用的主要发展方向。 19 世纪末，法国人提出兴建潮汐能发电站的设想。 1912 年世界上第一座潮汐能电站建成。 1913 年法国的潮汐电站成功的进行了发电试验，接着又建了一座容量为1865kW 的潮汐电站。 直到1960s，潮汐发电才在世界范围内有了较快发展。 1967 年世界上第一座具经济价值的生产性潮汐发电站，标志着潮汐发电进入了实用阶段。 前苏联、英国、美国、加拿大、瑞典、丹麦、挪威、印度等国，也都陆续研究，相继建成一批潮汐发电站。 联合国《开发论坛》曾估计，2000 年世界潮汐发电可达300 至600 亿千瓦时，实际进展却没有这么快。初步统计，全世界潮汐电站的总装机为26.5 万千瓦(265MW)。 预计到2020 年，世界潮汐电站发电总量将达120 亿到600 亿千瓦时。 我国潮汐发电的发展 中国是世界上建造潮汐电站最多的国家。 1950s－1970s，先后建了约50 座潮汐电站，但据1980s初的统计，其中大多数已经不再使用。 例如，1977年初广西曾在钦州果子山建成一座小型的实验性潮汐电站……。 我国的潮差偏小，平均潮差都5m，因而潮汐发电的经济效益不会太高，电站设计须着眼于大坝建造所带来的交通、围垦、滩涂等资源的综合利用效益上。 目前，中国有7 个