潮汐能和海水波浪能发电的设想【转】

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潮汐能来自于月球的引力，一般来说，月球的引力能使海平面上升接近0.3米。但是在一些河口或者是海湾处，由于特殊的地形作用，潮汐也可能达到较高的水头。目前世界上潮汐水头最高的地方，水头达到了28米。潮汐能用来发电的方式一般是在海湾处建拦水坝。利用涨潮时的海水进入水坝，落潮利用水的落差推动水轮发电机组发电的方法，这种单坝方案只能在落潮时发电，较为先进的方式是利用两个水坝。也就是采用高低位水坝的方式，当潮水上涨的时候可以发电，方式是让海水从发电机组流入低坝，在低潮的时候低坝的水流入大海。能够连续发电，缺点是水坝结构复杂，多占不少空间，需要增加大量投资。因为采用水轮机，这两种方式都能够比较方便的并网发电。
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" n0 B/ }/ P; o2 U7 ?5 B　　　　 典型的潮汐电站是在高潮位时让水进入蓄水库，过一段时间后再让水从蓄水库通过一个水轮机流向大海，从而使水轮发电机组工作。这是简单的工作方式，现在通常把它称为“单库单向作用”。在现代的装置中，蓄水库装有可控水闸，并由低水头水轮机代替旧式的水轮。这种方法称为“落潮发电”。
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2 R: X+ ]7 R: B. E) H, p　　　　 也可以把这种方法倒过来，即在海水从海里向蓄水库注入时发电（称为“涨潮发电”）。但是由于蓄水库的坝边是斜坡形的，因此“落潮发电”更为有效。另外既利用涨潮发电又利用落潮发电（称为“单库双向作用”）。
. L: V( c$ D. n# y0 Z" Z　　 世界上第一座具有经济价值，而且也是目前世界上最大的潮汐发电站，是1966年在法国西部沿海建造的朗斯洛潮汐电站，它使潮汐电站进入了实用阶段，其装机容量为24千瓦，年均发电量为5.44亿度。1968年原苏联巴伦支海建成的基斯洛潮汐电站，其总装机容量为800千瓦，年发电量为230万度。中国沿海已建成9座小型潮汐电站，1980年建成的江厦潮汐电站是我国第一座双向潮汐电站，也是目前世界上较大的一座双向潮汐电站，其总机容量为3200千瓦，年发电量为1070万度。
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) O6 R8 t8 t& y. A' p# T2 x　　　　 尽管在理论上潮汐蕴藏着巨大的能量，但是利用起来困难很大。目前世界上潮汐能的开发利用尚处于实验阶段。因为无论是单向发电还是双向发电，出力的大小都与水库的深度、潮差及电站的设计有关。首先是潮差必须比较大，涨潮提供的水头比较高，才有开发利用的价值，其次，水库容量受地形限制，没有好的地形，就难以选到合适的坝址。再次，建立拦海水坝，投资比较大，而电站容量小的话，效益就不是很可观了。所以很难引起民间投资者的兴趣。
　　　　 目前我国的九座潮汐电站，规模都比较小，不过综合效益不错。大规模投资开发还有待时日。
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$ I1 C( Z- v; N% ?4 s　　　　 波浪能来自于风力，风力作用于海水，经过千里万里给波浪带来的加速，使波浪具有很大的能量，但是目前波浪能的利用还处在实验阶段。波浪能发电的具体方式目前是采用波浪带动的机器，在岸边或者是设计的在海中的发电船。缺点是很难解决频率等问题，不能并网发电就不能大规模开发利用。并且设计、建造这种机器投资不菲。所以开发程度还不如潮汐发电。
　　 但是无疑海洋的波浪能发电前景比潮汐能要广阔的多，首先潮汐能的利用受地形限制，能利用来建水坝的地址并不多。另外，潮汐能比起波浪能蕴含的能量要贫乏的多。并且发电受时间限制，有商业前景的大规模开发的地方目前还很少。
8 L' @! y  L3 m+ P9 [7 x6 k; ?　　 海浪能量的大小, 与波浪的周期成正比, 与波高的平方成正比, 可见波浪的高度对海浪能量的影响很大．假如波高为两米, 周期六秒, 一米长的海岸线受到的波能就为２２×６＝２４ 千瓦．同时, 海浪蕴藏的能量还与风速的大小有关．如果风速每秒１０ 米, 上述一米长的海岸线受到的波能为２４ 千瓦；而风速达每秒１２ 米时, 受到的波能将达５９ 千瓦；如果风速达到１５ 米／秒时, 受到的波能就高达２４７ 千瓦．　
5 ~9 N5 o& ]9 J" Z( J% s! m- k  Z　　　　 本人设想的一种方案主要利用海水的波浪能，和潮汐发电的方式一样建立拦海水坝，不同的是拦水坝的设计，利用流体力学的原理，在水坝的靠海面设计上水梯形水槽，利用波浪能上水。也就是说，建一个水漫坝，让海水从水坝的上面进入蓄水库。投资和建立潮汐电站差不多。
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