潮汐能的开发与利用.pptx

潮汐能的开发与利用,XXXXXXXXXXXXXXXXX,背景介绍,地球表面积约为5.1108km2，其中陆地面积为1.49108km2，占29%；海洋面积达3.61108km2，占71%。全世界潮汐能的理论蕴藏量约为3109kW，我国海岸线全长约为1.8104km，潮汐能的理论蕴藏量约为1.1108kW，其中浙江、福建两省蕴藏量最大，约占全国的80.9%。目前，世界上已经有多座潮汐电站建成并且成功长期运行；其中，法国朗斯潮汐电站规模最大，装机容量达24万kW，我国最大的潮汐电站是浙江江夏潮汐电站，总装机容量为3200kW，年发电量1070万kWh。,背景介绍,潮汐能是海洋能的一种，海洋能还包括波浪能、海流能、海水温差能和海水盐差能等各种不同形态的能源。潮汐能是以位能形态出现的海洋能，波浪能和海流能都是以动能形态出现的海洋能，温差能是以热能形态出现的海洋能，盐差能是是以化学能形态出现的海洋能。,海流能,海洋温差能,海浪能,潮汐能,温度差能,潮汐的成因,潮汐现象是指地球上的海水在天体（主要是指月球和太阳）的引潮力（天体引力和地球离心力的合力）的作用下所产生的周期性运动，习惯上把海面垂直方向的涨落成为潮汐，而海水在水平方向的周期性流动成为潮流。,潮汐发电的原理,潮流发电：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；潮位发电：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。,潮汐发电的原理,潮汐发电的过程涨潮时海水涌入水库内；退潮时海水涌出；利用水的冲力带动发电机发电；,潮汐电站的形式,单库单向型,单库双向型,双库连续发电型,3种不同形式的潮汐电站,潮汐电站的形式,特点只有一个水库，且只在落潮时发电；优点设备机构简单，投资少；缺点潮汐能利用率低，发电不连续；,（1）单库单向型,潮汐电站的形式,（2）单库双向型,特点只有一个水库，但在涨潮和落潮时均可发电；优点适应天然潮汐过程，潮汐能利用率高；缺点投资较大；,潮汐电站的形式,特点两个相邻水库，高水库在涨潮时进水，低水库在落潮时放水；优点可实现连续发电；缺点投资大且工作水头降低；,（3）双库单向型,潮汐电站的组成,潮汐电站的结构：潮汐能发电站是由几个单项工程综合而成的建设工程，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发电站还应设置船闸。,潮汐电站的组成,潮汐能发电站的组成：（）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。（）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。,潮汐电站的组成,（）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。它一般有种基本结构型式：竖轴式机组；卧轴式机组；贯流式机组。,世界潮汐发电的发展,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。,世界潮汐发电的发展,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。,世界潮汐发电的发展,潮汐发电的几个世界之最,世界最大的潮汐发电厂,法国朗斯潮汐电站。朗斯潮汐电站是世界上第一座大型潮汐电站。该电站于20世纪60年代中期投入商业运行，装机24万kW，水轮机直径534m，额定水头56m，年发电54亿kWh。电站开发方式为单库双向发电，是当时世界上最大的海洋能发电工程。与常规电站不同，该电站采用了具有正反向发电功能的灯泡贯流式水轮发电机组，这一技术创新不但提高了潮汐能的利用效率，同时降低了电站的造价。该电站还对库区进行了综合开发，旅游业与坝上高速公路的收入进一步降低了电站的运营成本。,世界潮汐发电的发展,潮汐发电的几个世界之最,世界单机容量最大的潮汐发电厂,加拿大安纳波利斯潮汐电站。1984年，加拿大在芬迪湾建成安纳波利斯潮汐电站，安装了1台容量为2万kW的贯流式水轮发电机组，这是当时世界上单机容量最大的潮汐发电机组，也是技术上最先进的全贯流式水轮发电机组。水轮机直径76m，额定水头55m，工作水头1471m。电站采用单库单向发电方式，每个潮期工作665h，年发电5000万kWh。经过多年运行证明这种全贯流水轮机运行正常、效果很好。不过，该电站同时也暴露出较多的环境问题，成为各界争论的焦点,世界潮汐发电的发展,潮汐发电的几个世界之最,世界首座海底潮汐发电厂,挪威北部Kvalsund总装机容量Pe=300KW注：该潮汐发电厂无生态污染，无噪音、不占地，投资1亿美元左右。,中国潮汐发电的发展,中国是世界上建造潮汐电站最多的国家。1950s1970s，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。,中国潮汐发电的发展,目前，中国有7个潮汐电站仍正常运行发电，总装机容量7245千瓦，每年可发电1000多万千瓦时。,中国潮汐发电的发展,江夏潮汐试验电站,1980建成的浙江温岭江厦潮汐试验电站是我国已建成的最大的潮汐电站。双向贯流式机组6台，总装机容量3900kW，发电量1070万kW。规模仅次于法国朗斯潮汐电站，加拿大芬地湾安那波斯利斯潮汐电站，居世界第三。到2006年12月31日，电站累计发电1.35亿千瓦时。,潮汐发电的优缺点,（1）潮汐发电的优点,潮汐能源可循环再生。潮汐变化有规律，发电输出没有季节性。靠近用电中心，不消耗燃料，运行费用低。潮汐发电不排放有害物质，不会污染环境。潮汐电站建设不需淹地、移民，还可以综合利用。,潮汐发电的优缺点,（2）潮汐发电的不足,发电出力有间歇性。水头低，发电效率不高。工