潮汐发电原理

理

　　  潮汐发电在海湾或感潮河口，可见到海水或江水每天有两次的涨落现象，早上的称为潮，晚上的称为汐。这种现象主要是由月球、太阳的引潮力以及地球自转效应所造成的。潮汐是一种蕴藏量极大、取之不尽、用之不竭、不需开采和运输、洁净无污染的可再生能源。建设潮汐电站，不需要移民，不淹没土地，没有环境污染问题，还可以结合潮汐发电发展围垦、水生养殖和海洋化工等综合利用项目。

　　潮汐发电与普通水利发电原理类似，通过出水库，在涨潮时将海水储存在水库内，以势能的形式保存，然后，在落潮时放出海水，利用高、低潮位之间的落差，推动水轮机旋转，带动发电机发电。差别在于海水与河水不同，蓄积的海水落差不大，但流量较大，并且呈间歇性，从而潮汐发电的水轮机结构要适合低水头、大流量的特点。

　　潮汐发电是水力发电的一种。在有条件的海湾或感潮口建筑堤坝、闸门和厂房，围成水库，水库水位与外海潮位之间形成一定的潮差(即工作水头)，从而可驱动水轮发电机组发电。

　　与潮汐发电相关的技术进步极为迅速，已开发出多种将潮汐能转变为机械能的机械设备，如螺旋浆式水轮机、轴流式水轮机、开敞环流式水轮机等，日本甚至开始利用人造卫星提供潮流信息资料。利用潮汐发电日趋成熟，已进入实用阶段。

潮汐发电可以看成两部分组成：一部分是发电机组，与普通发电机原理相同，即转子的转动使线圈做切割磁感线运动，产生电动势，使外部的闭合导线（输电线路及设备）内产生电流。另一部分是动力系统，这是潮汐发电的主体部分，普通的发电靠柴油机、蒸汽机（火力发电、核电）、水轮机（水力发电），提供转动动能，带动发电机转子转动；潮汐发电的动力系统和水力发电（如三峡大坝）原理差不多，不同的是三峡靠的是大坝的蓄水（高位的水势能），从闸门里流下，冲击水轮机叶片带动主轴转动，将势能转化的转动动能；而潮汐发电是利用潮汐的涨落产生的势能，冲击水轮机叶片，带动主轴转动，潮汐发电需要在海里建造大坝，使潮涨潮落的海水势能得到利用。普通的水力发电由于大坝的水位高，势能大，发电功率大；潮汐发电由于涨潮高度有限，而且时间限制，故发电功率较小。而者在原理上都是利用水流使水轮叶片旋转，产生转动能，带动发电机转子转动，是线圈切割磁感线，产生电能。另外，动力部分和发电机组之间装有动力传动系统

潮汐能的主要利用方式是潮汐发电。利用潮汐发电必须具备两个物理条件：首先潮汐的幅度必须大，至少要有几米；第二海岸地形必须能储蓄大量海水，并可进行土建工程。潮汐发电的工作原理与一般水力发电的原理是相近的，即在河口或海湾筑一条大坝，以形成天然水库，水轮发电机组就装在拦海大坝里。潮汐电站可以是单
水库或双水库。从图1可以看出单水库潮汐电站只筑一道堤坝和一个水库。老的单水库潮汐电站是涨潮时使海水进人水库，落潮时利用水库与海面的潮差推动水轮发电机组。它不能连续发电，因此又称为单水库单程式潮汐电站。新的单水库潮汐电站利用水库的特殊设计和水闸的作用既可涨潮时发电，又可在落潮时运行，只是在水库内外水位相同的平潮时才不能发电。这种电站称之为单水库双程式潮汐电站，它大大提高了潮汐能的利用率。
因此为了使潮汐电站能够全日连续发电就必须采用双水库的潮汐电站。图2是双水库潮汐电站的示意图。这种电站建有两个相邻的水库，水轮发电机组放在两个水库之间的隔坝内。一个水库只在涨潮时进水（高水位库），一个水库（低水位库）只在落潮时泄水；两个水库之间始终保持有水位差，因此可以全日发电。
由于海水潮汐的水位差远低于一般水电站的水位差，所以潮汐电站应采用低水头、大流量的水轮发电机组。目前全贯流式水
轮发电机组由于其外形小、重量轻、管道短、效率高已为各潮汐电站广泛采用。
据估计到2o00年全世界潮汐发电站的年发电量可达到3x1010～6x1010kw·h。潮汐电站除了发电外还有着广阔的综合利用前景，其中最大的效益是围海造田、增加土地，此外还可进行海产养殖及发展旅游。正由于以上原因潮汐发电已倍受世界各国重视。

就是利用潮汐引起的水的势能，将势能转化为电能的一种发点方式。