潮汐能具有储量大影响因素少、可靠性高及能量转化效率高等优点,利用前景广阔
潮汐能是指海面涨落过程中所获得的能量。潮汐能包括潮流和潮汐两种不同运动方式所蕴含的能量,潮水在涨落中蕴藏着巨大能量,这种能量是无污染、可再生的能量。潮汐能来源于地球-月亮-太阳系统的热能和引力。潮汐发电的主要形式有单池单向发电、单池双向发电和双池双向发电。
在全球范围内,潮汐能是海洋能中技术最成熟和利用规模最大的一种,国外对潮汐能发电的研究已有一百多年的历史。欧洲拥有丰富的潮汐能资源,也是潮汐发电技术的起源地,在开发利用潮汐能方面一直走在世界前列。世界上第一座潮汐发电站始建于德国,1912年德国在胡苏姆兴建了一座小型潮汐电站,开创了潮汐发电的新纪元。其后,潮汐电站事业在世界各地蓬勃发展,英国、美国、法国、加拿大、俄罗斯、韩国等国都纷纷加大兴建潮汐电站的人力物力投入。
潮汐电站是利用潮汐来发电的装置、设备和设施的总称,将海洋潮汐能转换成电能。目前,全球潮汐能发电站的理论总装机量可达4370×104kW,年发电量为6.4×108kW·h,开发利用潮汐能是未来新能源规模发展的新趋势。由于潮汐能发电的发展主要受高成本因素制约,而建立大型潮汐电站将可有效地降低单位发电成本,因此,很多国家都致力于大型化潮汐能电站的兴建,预计未来10~15年将会建成百万千瓦级的潮汐发电站。
我国潮汐能资源丰富,长达18000多公里的大陆海岸线,加上5000多个岛屿的14000多公里海岸线,共约32000多公里的海岸线中蕴藏着丰富的潮汐能资源。根据江瀚咨询发布的《中国潮汐能产业发展趋势与投资前景分析报告》,据不完全统计,全国潮汐能蕴藏量为1.9亿千瓦,其中可供开发的约3850万千瓦,年发电量870亿千瓦时。根据中国海洋能资源区划结果,我国沿海潮汐能可开发的潮汐电站坝址为424个,以浙江和福建沿海数量最多。
经过多年的研究试点,我国潮汐发电行业在技术上日趋成熟,潮汐发电量也跃居世界第三位,仅次于法国、加拿大。
潮汐能发电所用的涡轮机是放置在潮汐流中,因此旋转轴的密封是我们面临的首要难题。潮汐流涡轮机类似是潜艇技术和风轮机的结合物。潮汐发电机应解决以下几个主要问题:腐蚀保护;电缆保护;水中旋转轴的密封;适应于周期性变化的水流方向;环境友好的、理想的无润滑油设计;最低的安装成本和收回成本。虽然潮汐能资源是高度可预测的,而且也能使潮汐能发电技术的原理更加简单,但是其主要挑战都是来自于发电机的运行环境。为了控制运行费用, 对于在水中运行的发电机组来说, 显然, 其可靠性和坚固性才是最重要的。与风能、太阳能等其他可再生能源相比,潮汐能具有储量大影响因素少、可靠性高及能量转化效率高等优点,利用前景广阔。
潮汐能是一种用之不竭、无污染、不受水量影响的可再生能源。在各种海洋能源中,潮汐能的开发利用最为简便可行,具有广阔的发展前景。当今世界三大潮汐发电站有法国朗斯潮汐电站、加拿大安纳波利斯潮汐电站和中国江厦潮汐试验电站,利用潮汐能发电的技术正逐步走向成熟。但要使潮汐能的利用商业化,还需要更大的努力,勘察选址、涡轮防腐蚀和水中密封是其中极为重要的环节。
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