潮汐发电站

1961年，法国在英吉利海峡沿岸的朗斯河河口靠近圣马诺城建了一座潮汐发电站。这是世界上最早建成的潮汐发电站之一，也曾是世界上最大的潮汐发电站。这里的潮差水平为１０.９米。最大可达１３.５米；水库坝长３５０米，涨潮时水库的水面能延伸到２０千米长。电站坝内安装有直径为５.３５米的可逆水轮机２４台，每台功率１万千瓦，发电量达２４万千瓦，每年可供电５３０亿瓦／小时。法国还在圣马诺湾兴建了一座巨型潮汐电站。这座电站装机１０００万千瓦。相当于朗斯电站的４０多倍；年发电量达到２５万亿瓦／小时，几乎是朗斯电站的５０倍。法国还准备在圣马诺湾２０００平方千米的海面上建造三座拦潮坝，装配容量最大的水轮机组，使每年的发电量达３５万亿瓦／小时。中国从２０世纪８０年代开始，在沿海各地区陆续兴建了一批中小型潮汐发电站并投入运行发电。其中最大的潮汐电站是１９８０年５月建成的浙江省温岭县江夏潮汐试电站，它也是世界已建成的较大双向潮汐电站之一。它坐落在浙江南部乐清湾北端的江厦港。江厦港为封闭式海港，现在已经在港口筑起一道１５.５米的粘土心墙堆石坝，形成一座港湾水库，总库容４９０万立方米，发电有效库容２７０万立方米。这里的最大潮差８.３９米，平均潮差５.０８米；电站功率３２００千瓦；１９８９年发电量６.２亿瓦／小时。双向潮汐电站的特点是在涨潮、落潮两个方向均能发电。江厦电站每昼夜可发电１４～１５小时，比单向潮汐电站增加发电量３０％～４０％。江厦电站每年可为温岭、黄岩电力网提供１００亿瓦／小时的电能。中国另一座较大规模的潮汐发电站，是福建平潭幸福洋潮汐发电站，潮差平均为４.５４米，最大７.１６米。该站年发电量可达３１.５亿瓦／小时。1简介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。潮汐电站是唯一实际应用的海洋能电站。在海湾或有潮汐的河口筑起水坝，形成水库。涨潮时水库蓄水，落潮时海洋水位降低，水库放水，以驱动水轮发电机组发电。这种机组的特点是水头低、流量大。潮汐电站一般有3种类型，即单库单向型(一个水库，落潮时放水发电）、单库双向型(一个水库，涨潮、落潮时都能发电)和双库单向型（利用两个始终保持不同水位的水库发电）。1912年德国建成世界第一座实验性小型潮汐电站：布苏姆潮汐电站。1968年投入运行的法国朗斯河口潮汐电站安装24台1万千瓦的水轮发电机组，年发电量约5亿千瓦时，是截至80年代世界上最大的潮汐电站，其发电成本与一般火电成本相当。中国浙江江厦潮汐电站装机容量3200千瓦，居世界第三位。2原理及作用海水位在大多数地区每日涨落两次，两次涨潮间隔时间平均约为12h25min潮汐电站。一天内海水位的变化大致象正弦曲线。潮汐电站发电的工作过程分为四个阶段：①从海水位上涨到与水库低水位齐平时（A时刻）起，闸门开,海水流入库内,库水位逐渐升高,直到和高海水位齐平(C时刻)，闸门关。②此后库水位不变,海水位下降，二者间的水位差不断增加,达到水轮机发电的最小水头时（C时刻）为止。③此时启动水轮机组发电，库水不断流入海，水位差随之减小，直到等于最小发电水头时(D时刻),停止发电，闸门关，水库再次和海隔断。④水库保持低水位不变,等候海水位再次涨高到与库水位齐平(A时刻)时，再开闸门。如此周而复始地工作。这是最简单的在落潮过程中发电的潮汐电站。当然，同理也可以在涨潮过程中发电，都称作单库单向型潮汐电站。如果设置两套闸门就可以在涨潮（a-C流向）和落潮（c-d流向）时都发电，称作单库双向型潮汐电站。以上两种类型都有一个共同缺点,即在一天内不能连续不断地发电,发电时间也要随当时潮汐涨落的时间而定。如果要连续发电，就必须建造两个水库，都与海连通并有闸门控制，在潮汐涨落过程中设法使两座水库之间始终保持一定水位差才能实现。这种电站称作双库双向型潮汐电站。目前已建成的潮汐电站多数是单库单向型，因为这种电站造价较低。水轮机组则都采用贯流式机组。3开发状况世界各国都尚未大规模开发潮汐电站。法国朗斯(Rance)潮汐电站是已建成的潮汐电站中装机规模最大的潮汐电站，装24台单机10MW机组，合计240MW。加拿大安娜波利斯(Annapolis)潮汐试验电站是单机容量最大的潮汐电站，单机17.8MW。[1]4我国的潮汐电站据中国潮汐能资源普查，全国可能开发潮汐电站191处，可装机21580MW，年发电量619亿kW·h。但已建潮汐电站不到10处，其中以浙江省的江厦潮汐电站的装机规模最大，设计安装6台500～700kW机组，总装机3900kW，单库单向发电，年发电量1100万kW·h。[1]江厦潮汐试验电站是我国最大的潮汐能电站，是潮汐发电的试验基地。电站位于浙江省温岭市西南的江厦港上，离城区16公里。电站于1972年经国家计委批准建设，电站工程列为“水利电力潮汐电站项目”，研究重点包括潮汐能特点研究、潮汐机组研制、海工建筑物技术问题、综合利用。电站安装了5台双向灯泡贯流式机组，1号机组1980年5月4日投产发电，到1985年12月完成全部建设，总装机容量3200千瓦。规模至今仍保持亚洲第一、世界第三，年发电量稳定在600多万千瓦时，到2006年12月31曰，电站累计发电1.35亿千瓦时。2006年初，电站六号机被科技部列入国家“863”高新技术研究发展项目，装机容量为700千瓦，总投资约1千万元。目前，机组建设进展顺利，预计六号机于今年8月可完成安装投运。电站建成后除了获得大量的电量，还包括围垦、水产养殖及旅游等综合利用效益。电站筑坝后成水库，水库水面积1.37平方公里，可用于水产品养殖。由于库区受自然灾害影响小，水库四周溪流有淡水入库，富有营养，而且使海水盐度降低，有利于水产品生长，养殖的对虾、鲈鱼、黄鱼、贝类，常年获得丰收，据不完全统计，库区养殖年创产值1500万元。江厦潮汐试验电站在建设和生产中，完成了许多科学实验课题。实践证明它具有不用移民，无一次能源消耗，无洪水威胁，不影响生态平衡和环境污染等优越性。江厦潮汐试验电站的成功建设、为我国建设沿海产业带，拓展发展空间，积极培育新的增长点，建设节约型社会，积极发展循环经济积累了成功经验，作出了应有的贡献。5潮汐电站的优点①能源可靠，可以经久不息地利用；②虽然有周期性间歇，但具有准确的规律，可用电子计算机预报，有计划纳入电网运行；③一般离用电中心近，不必远距离送电；④无淹没损失、移民等问题；⑤水库内可发展水产养殖、围垦和旅游综合效益。潮汐电站有以下缺点：①单库潮汐电站发电有间歇性；②这种间歇性周期变化又和日夜周期不一致；③单位千瓦的造价较常规水电站高。