潮汐能發(fā)電的原理與發(fā)電形式詳解
潮汐能發(fā)電是一種將潮汐漲落產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能的技術(shù),其基本原理是利用潮汐的漲落變化,將潮差轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,再通過水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,具體過程如下:
1. 漲潮時,海水被儲存在水庫中,以勢能的形式儲存;落潮時,海水釋放,推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn),進(jìn)而發(fā)電,潮汐發(fā)電與河流發(fā)電不同,它需要較低的潮差,但流量大,且具有間歇性。
2. 潮汐發(fā)電利用漲落潮之間的勢能差,通過儲存海水并在潮汐力作用下釋放,驅(qū)動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)并發(fā)電,該技術(shù)的關(guān)鍵在于適應(yīng)低水頭、大流量的條件,因?yàn)楹Q笾械哪芰棵芏鹊陀诤恿鳌?/p>
3. 潮汐能發(fā)電原理基于天體引力引發(fā)的海水水平運(yùn)動產(chǎn)生的動能,這是一種利用自然力量轉(zhuǎn)化成電能的獨(dú)特方式,潮汐的流動特性與河水不同,它呈現(xiàn)出持續(xù)的雙向運(yùn)動,從而衍生出了幾種不同的發(fā)電形式。
4. 潮汐發(fā)電有兩種基本形式:一是通過建造攔潮大壩,利用潮汐漲潮與退潮之間的水頭差,推動水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)并帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電;二是利用潮汐漲落形成的水位差,直接沖擊水輪機(jī),進(jìn)而帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電,潮汐發(fā)電屬于電力與可再生能源領(lǐng)域。
潮汐能發(fā)電的幾種形式
潮汐能發(fā)電主要有以下幾種形式:
- 單池單向發(fā)電:僅在落潮時發(fā)電,通過漲潮時開閘進(jìn)水,落潮時放水驅(qū)動水輪機(jī)。
- 單池雙向發(fā)電:通過設(shè)置回路或雙向水輪機(jī)組,實(shí)現(xiàn)漲潮和落潮時都能發(fā)電。
- 雙池雙向發(fā)電:利用高低兩個水庫,提供連續(xù)不斷的發(fā)電,適用于海島,確保穩(wěn)定的電力供應(yīng),盡管存在一定的電力損失。
我國常見的三種潮汐發(fā)電機(jī)組型式
在我國,常見的潮汐發(fā)電機(jī)組型式主要有以下三種:
- 單庫單向電站:如浙江省溫嶺縣的沙山潮汐電站,利用漲潮(或落潮)期間的潮汐能進(jìn)行發(fā)電。
- 單庫雙向電站:如廣東省東莞縣的鎮(zhèn)口潮汐電站和浙江省溫嶺縣的江廈潮汐電站。
- 雙池雙向發(fā)電:適用于海島,確保穩(wěn)定的電力供應(yīng)。
潮汐發(fā)電與海浪發(fā)電的區(qū)別
潮汐發(fā)電和海浪發(fā)電雖然都利用水的能量,但在含義、原理和應(yīng)用上存在以下區(qū)別:
- 含義不同:潮汐能發(fā)電主要利用潮汐漲落產(chǎn)生的能量,而海浪發(fā)電則主要利用海浪的動能。
- 原理不同:潮汐發(fā)電是利用潮汐漲落變化產(chǎn)生的能量,而海浪發(fā)電則是利用海浪的動能。
- 應(yīng)用不同:潮汐發(fā)電主要應(yīng)用于沿海地區(qū),而海浪發(fā)電則可以應(yīng)用于全球范圍內(nèi)的海域。