原创 你听说过潮汐能吗？？？？我来告诉你

转来转去的風車

$汗$ 我不是学能源的，但是俺知道现在学这门的非常好找工作，而且待遇很好。。。。$汗$ 我要能去阿海法就好了。。。
废话少说
潮汐能


潮汐能的形成:        


海水周期性涨落水体形成的具有海流潮汐形成的动能。潮汐能是月亮和太阳对地球的引力以及地球自转所致。利用潮汐能涨落时所形成的水头驱动水轮机转动发电，现代常用潮汐来发电。


如图可看出潮涨(high        tide)和潮落(low tide)时海水的势能转化为其他形式的能。

潮汐现象:            
      真实月球引力和平均引力的差值称为干扰力（disturbingforce），干扰力的水平分量迫使海水移向地球、月球连线并产生水峰。            
      对应于高潮（high        tide）的水峰，每隔24小时50分钟（即月球绕地球一周所需时间）发生两次，亦即月球每隔2小时25分钟即导致海水涨潮一次，此种涨潮称为半天潮（semidiurnal        tides）。            
      潮汐导致海水平面的升高与降低呈周期性。每一月份满月和新月的时候，太阳、地球和月球三者排列成一直线。此时由于太阳和月球累加的引力作用，使得产生的潮汐较平时高，此种潮汐称为春潮（Springtides）。当地球、月球和地球、太阳成一直角，则引力相互抵消，因此而产生的潮汐较低，是为小潮（neap        tide）。            
      各地的平均潮距不同，如某些地区的海岸线会导致共振作用而增强潮距，而其他地区海岸线却会降低潮距。影响潮距的另一因素科氏力（Coriolis        force），其源自流体流动的角动量守恒。若洋流在北半球往北流，其移动接近地球转轴，故角速度增大，因此，洋流会偏向东方流，即东部海岸的海水较高；同样，若北半球洋流流向南方,则西部海岸的海水较高。



一、定义、应用及意义
　　因月球引力的变化引起潮汐现象，抄袭导致海水平面周期性地升降，因海水涨落及潮水流动所产生的能量成为潮汐能（。潮汐能是以势能形态出现的海洋能，是指海水潮涨和潮落形成的水的势能。
　　海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能量。在涨潮的过程中，汹涌而来的海水具有很大的动能，而随着海水水位的升高，就把海水的巨大动能转化为势能；在落潮的过程中，海水奔腾而去，水位逐渐降低，势能又转化为动能。潮汐能的能量与潮量和潮差成正比。或者说，与潮差的平方和水库的面积成正比。和水利发电相比，潮汐能的能量密度低，相当于微水头发电的水平。世界上潮差的较大值约为13～15m，但一般说来，平均潮差在3m以上就有实际应用价值。潮汐能是因地而异的，不同的地区常常有不同的潮汐系统，他们都是从深海潮波获取能量，但具有各自独特的特征。景观抄袭很复杂，但对于任何地方的潮汐都可以进行准确预报。
　　潮汐能的利用方式主要是发电。潮汐发电是利用海湾、河口等有利地形，建筑水堤，形成水库，以便于大量蓄积海水，并在坝中或坝旁建造水利发电厂房，通过水轮发电机组进行发电。只有出现大潮，能量集中时，并且在地理条件适于建造潮汐电站的地方，从潮汐中提取能量才有可能。虽然这样的场所并不是到处都有，但世界各国都已选定了相当数量的适宜开发潮汐电站的站址。
　　发展像潮汐能这样的新能源，可以间接使大气中的ＣＯ2含量的增加速度减慢。潮汐是一种世界性的海平面周期性变化的现象，由于受月亮和太阳这两个万有引力源的作用，海平面每昼夜有两次涨落。潮汐作为一种自然现象，为人类的航海、捕捞和晒盐提供了方便，更值得指出的是，它还可以转变成电能，给人带来光明和动力。

二、发电原理及发电形式
　　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。潮水的流动与河水的流动不同，它是不断变换方向的，潮汐发电有以下三种形式：
　　（1）单池单向发电
　　（2）单池双向发电
　　（3）双池双向发电

三、应用现状与应用前景
　　到目前为止，由于常规电站廉价电费的竞争，建成投产的商业用潮汐电站不多。然而，由于潮汐能蕴藏量的巨大和潮汐发电的许多优点，人们还是非常重视对潮汐发电的研究和试验。
　　据海洋学家计算，世界上潮汐能发电的资源量在10亿千瓦以上，也是一个天文数字。潮汐能普查计算的方法是，首先选定适于建潮汐电站的站址，再计算这些地点可开发的发电装机容量，叠加起来即为估算的资源量。
　　20世纪初，欧、美一些国家开始研究潮汐发电。第一座具有商业实用价值的潮汐电站是1967年建成的法国郎斯电站。该电站位于法国圣马洛湾郎斯河口。郎斯河口最大潮差13.4米，平均潮差8米。一道750米长的大坝横跨郎斯河。坝上是通行车辆的公路桥，坝下设置船闸、泄水闸和发电机房。郎斯潮汐电站机房中安装有24台双向涡轮发电机，涨潮、落潮都能发电。总装机容量24万千瓦，年发电量5亿多度，输入国家电网。
　　1968年，前苏联在其北方摩尔曼斯克附近的基斯拉雅湾建成了一座800千瓦的试验潮汐电站。1980年，加拿大在芬地湾兴建了一座2万干瓦的中间试验潮汐电站。试验电站、中试电站，那是为了兴建更大的实用电站做论证和准备用的。
　　世界上适于建设潮汐电站的20几处地方，都在研究、设计建设潮汐电站。其中包括：美国阿拉斯加州的库克湾、加拿大芬地湾、英国塞文河口、阿根廷圣约瑟湾、澳大利亚达尔文范迪门湾、印度坎贝河口、俄罗斯远东鄂霍茨克海品仁湾、韩国仁川湾等地。随着技术进步，潮汐发电成本的不断降低，进入2l世纪，将不断会有大型现代潮汐电站建成使用。
　　我国潮汐能的理论蕴藏量达到1.1亿千瓦，在我国沿海，特别是东南沿海有很多能量密度较高，平均潮差4～5m，最大潮差7～8m。其中浙江、福建两省蕴藏量最大，约占全国的80.9%。我国的江夏潮汐实验电站，建于浙江省乐清湾北侧的江夏港，装机容量3200kW，于1980年正式投入运行。
　　潮汐发电的主要研究与开发国家包括法国、前苏联、加拿大、中国和英国等，它是海洋能中技术最成熟和利用规模最大的一种。全世界潮汐电站的总装机容量为265MW。

中国潮汐能的现状前景

潮汐能开发——２１世纪进入新阶段


记者 张奇志 实习生 徐嫣嫣
    潮汐能作为一种可再生的洁净能源，在国内外很早就引起了人们的关注。目前，随着地球上矿物能源日趋短缺，潮汐能和风能、太阳能这些有利于环境保护的可再生能源越来越受到世界各国的重视。
    潮汐能是怎样用来发电的？国内外潮汐能的利用现状及其前景如何？目前我国潮汐能的利用还存在哪些主要问题？带着这些疑问，我们采访了国家海洋局第二海洋研究所的许建平研究员。
    １９９９年１０月，国家海洋局第二海洋研究所承担了"浙江省潮汐能开发利用现状及发展前景预测研究"课题的组织和实施工作。许建平和课题组的其他成员曾一起赴浙江台州、宁波等地进行了大量的实地考察和调研，在广泛收集资料的基础上完成了该项研究报告。说到潮汐能，他表现出来的除了些许的遗憾，更多的是对潮汐能开发和利用前景的乐观态度。
    潮汐电站的工作原理及形式
    许建平研究员介绍，目前，潮汐电站的形式可大致分为三种。一种是单库单向型潮汐电站。这种电站只有一个蓄水库，利用落潮发电。水轮发电机组只要满足单方向通水发电的要求就可以了。所以建筑物和发电设备的结构比较简单，投资也省。第二种是单库双向型潮汐电站。这种潮汐电站的主要优点是，除水库内外水位相平外，不管在涨潮还是在落潮时均能发电，其发电的时间和发电量都比单向潮汐电站多，能够比较充分地利用潮汐能量。第三种是双库单向型潮汐电站，需要建造两个毗邻的水库，一个水库仅在涨潮时进水，另一个水库在落潮时出水。这样一来，前一个水库的水位便始终比后一个水库高，水轮发电机安放在两个水库之间的隔坝内，可以利用两个水库的水位差全日发电。
    国外潮汐能的利用状况
    近一二十年来，因为使用矿物燃料对人类生活环境造成的破坏日渐引起关注，国际社会保护环境、走可持续发展道路的呼声一浪高过一浪，大力开发可再生清洁能源已成为世界各国的共识，潮汐能的开发因此也加快了步伐。
    我们从许建平那里了解到，法国于１９６６年建成朗斯潮汐电站，采用灯泡贯流式水轮发电机，年发电量为５．４４亿千瓦时，至今运行正常，效益良好。前苏联于１９６８年建成基斯洛试验潮汐电站，装机容量４００千瓦，施工不围堰，采用浮运预制沉箱法施工获得成功，节约了资金，缩短了工期。１９８４年，加拿大建成安纳波利斯潮汐电站，总装机容量１．９万千瓦，采用新型全贯流式水轮发电机组，减少投资２０％，取得良好的经济效益。该电站系建设芬迪湾大型潮汐电站坎伯兰（１１５万千瓦）和科别库依德（４０２万千瓦）的试验电站，它的建成和良好效益，证明了芬迪湾建大型潮汐电站的可行性，加拿大因此计划推进大型潮汐电站的兴建。
    据不完全统计，目前在英、加、俄、印、韩等１３个国家运行、在建、设计、研究及拟建的潮汐电站达１３９座。其中在以上五国进行规划设计和技术经济论证的十余座潮汐电站均为１０万－１００万千瓦级的大型电站，个别电站总装机容量达１０００万千瓦以上。国外报道预测，２１世纪初（未来１０－１５年内）在英、加、俄、印等国将会有１００万千瓦级的潮汐电站建成。
    我国潮汐能开发现状和发展潜力
    我国潮汐能开发已经有４０多年的历史，建成并长期运行的有八座，总装机容量６１２０千瓦。其中最大的是位于浙江省温岭市的江厦潮汐试验电站，总装机容量３２００千瓦，１９８０年开始发电，１９８５年底五台机组全部并网发电。作为我国"六五"期间的科技攻关项目，该电站由全国十几个单位协作攻关建成，技术较为先进，单机容量５００千瓦和７００千瓦的灯泡贯流式水轮发电机组，均由我国自行研究、自己制造。事实证明，电站设备和厂房的设计、制造、安装和运行管理都是成功的。
    ２０世纪６０年代到８０年代中期，几座小型潮汐电站在促进偏远沿海农村经济发展方面发挥了积极的作用，受到当地群众的欢迎。
    ２０世纪８０年代以来，浙江和福建等地对若干个大中型潮汐电站的建设进行了选址考察、勘测和规划设计或可行性研究等大量的前期工作。
    总之，我国利用潮汐发电技术已经有较好的基础和丰富的经验积累，小型潮汐发电技术基本成熟，并已具备开发中型（万千瓦级）潮汐电站的技术条件。
    韩国曾邀请我国专家为其建设４０万千瓦潮汐电站进行技术咨询，并有意向进口我国的潮汐水轮发电机组，这表明我国的潮汐发电技术在国际上已有一定的声誉。
    许建平表示，我国沿海潮汐能资源十分丰富，且开发的自然条件优越，有多处建造万千瓦级潮汐电站的理想站址。相信在全社会的呼吁、关心和支持下，我国潮汐能开发利用在２１世纪会得到应有的重视和快速发展。
    开发利用中存在的问题
    在采访中，许建平研究员也谈到了一些问题。我国在潮汐能开发方面，具有丰富的资源优势和雄厚的技术力量，并积累了一定的管理和运行经验，但由于种种原因，潮汐电站的建设长期未得到足够的重视。浙江省是全国最早开发利用潮汐能、并建成实用潮汐电站的省份之一，至２０世纪８０年代中期尚有四座小型潮汐电站在正常运行，但到２０００年，潮汐电站数目非但没有增加，反而在减少，目前仅剩两座处于艰难维持状态，江厦潮汐试验电站则长期处于负债运行状态。究其原因，主要有以下几个方面：
    一是潮汐电站规模小、投资高。位居"亚洲第一"、"世界第三"的浙江省江厦潮汐试验电站，装机容量只有３２００千瓦，低于万千瓦级的经济规模，单机容量最大为７００千瓦，是目前法国朗斯潮汐电站２４万千瓦总装机容量的１／７５和单机容量１万千瓦的１／１４。
    二是经济效益差。我国潮汐电站的总装机容量小、设备落后、运行自动化程度低、职工人数多、企业负担重，都造成了潮汐电站的效益低下。另外，对电站的综合利用程度不高，也使电站失去了一条创收途径。
    三是政府有关部门缺乏对潮汐能开发的激励政策和优惠措施。应把潮汐能作为常规能源的补充，给予开发工作大力支持，但目前把利用潮汐能等同于常规的小电站来开发，从而削弱了开发利用潮汐能的积极性。
    潮汐能和风能、太阳能一样，洁净、无污染，取之不尽，用之不竭，利用它发电既可以减少环境污染，又可以节约常规能源，改善能源结构，确保社会经济的可持续发展，是一种颇有开发价值的可再生资源。许建平研究员呼吁沿海地方政府和有关部门，在重视风能和太阳能开发利用的同时，也给潮汐发电一定的发展空间。

[ 本帖最后由 转来转去的風車 于 2008-7-3 06:59 编辑 ]

转来转去的風車

Gezeitenkraftwerk
Ein Gezeitenkraftwerk ist ein Wasserkraftwerk, das die Lageenergie des wechselnden Wasserspiegels des Meeres, also des Tidenhubs zwischen Ebbe und Flut und die kinetische Energie des Gezeitenstromes zur Produktion von elektrischem Strom nutzt.

Gezeitenkraftwerke entnehmen ihre Energie letztlich der Erddrehung mit Hilfe der Anziehungskraft des Mondes und der Sonne auf die Erde (siehe auch Gezeiten). Sie bremsen die Strömungsbewegung der Meere durch Gezeiten lokal minimal ab. Das Abbremsen geschieht durch Stauung der auf- und ablaufenden Strömung und in der Folge durch die Nutzung der in dem gestauten Wasser enthaltenen potentiellen Energie durch Turbinen, die die durch sie generierte Rotationsenergie dann über elektrische Generatoren in elektrische Nutzenergie verwandeln. Im Verhältnis zur gesamten Abbremsung durch die natürliche Gezeitenreibung fällt dies nicht ins Gewicht, die Erde hat wegen ihrer hohen Masse eine sehr hohe Rotationsenergie. Daher werden Gezeitenkraftwerke üblicherweise zu den regenerativen Energien gezählt.


Funktionsweise


Gezeitenkraftwerke funktionieren nach dem Staudamm-Prinzip und werden an Meeresbuchten und in Ästuarien (Flussmündungen) errichtet, die einen besonders hohen Tidenhub (Differenz zwischen Hoch- und Niedrigwasserstand) aufweisen. Damit dieser wirksam werden kann, wird die entsprechende Bucht mit einem Deich abgedämmt. Im Deich befinden sich Wasserturbinen, die bei Flut vom einfließenden Wasser, bei Ebbe vom ausfließenden Wasser beschickt werden, weshalb die Turbinen in beiden Durchströmungsrichtungen arbeiten. Dies erreicht man, indem man die Rotorenblätter umstellt. Da schon ein geringes Wassergefälle zur Stromerzeugung genutzt werden muss, kommen sogenannte Rohrturbinen zum Einsatz, deren bekanntester Vertreter die Kaplan-Turbine ist.

Ein solches Gezeitenkraftwerk kann auch überschüssigen Strom anderer Kraftwerke nutzen um Meereswasser in den Stauraum zu pumpen. Damit kann zusätzlich elektrischer Strom erzeugt werden. In diesem Fall wirkt das Gezeitenkraftwerk gleichzeitig als Pumpspeicherkraftwerk.

Ökonomie und Ökologie

Fordert man ein Minimum an Tidenhub von 5 m, so gibt es ungefähr 100 geeignete Buchten auf der Erde, die für ein Gezeitenkraftwerk genutzt werden könnten. Nur die Hälfte dieser ließe einen wirtschaftlichen Einsatz zu. Da Ebbe und Flut alle 12 Stunden und 24 Minuten auftreten, kann die Leistung nicht gleichmäßig abgegeben werden. Verstärkt wird dieses Problem ungleichmäßiger Energiegewinnung zudem durch hohe Spring- und schwache Nipptiden. Der Betrieb mit Salzwasser bewirkt starke Korrosion der Turbinen; dies bedeutet erheblichen Wartungsaufwand, was wiederum die Wirtschaftlichkeit senkt.

Außerdem sind sie ökologisch nicht unproblematisch, da sie die Fauna und Flora der Küstengewässer beeinflussen. Die Ökosysteme an Küsten sind mit dem natürlichen 12-Stunden-Zyklus entstanden, aber hinter einem solchen Gezeitenkraftwerk sind die Phasen verschoben. Die Wanderung von Wassertieren aus und in die Bucht sowie in dort einmündende Flüsse wird behindert.

Solche Gezeitenkraftwerke mit einem Staudamm werden in Zukunft aufgrund der begrenzten möglichen Standorte und den hohen ökologischen Auswirkungen nur einen geringen Anteil zur Strombedarfsdeckung leisten können .

Anlagen

Das erste und zur Zeit größte Gezeitenkraftwerk wurde ab 1961 an der Atlantikküste in der Mündung der Rance bei Saint-Malo in Frankreich erbaut und am 26. November 1966 eingeweiht. Die Inbetriebnahme erfolgte am 4. Dezember 1967. Der Tidenhub beträgt in der Bucht bei St. Malo normal 12, manchmal auch 16 Meter. Der Betondamm ist 750 Meter lang, wodurch ein Staubecken mit einer Oberfläche von 22 km² und einem Nutzinhalt von 184 Mio. m³ entsteht. Der Damm besitzt 24 Durchlässe, in denen jeweils eine Turbine mit einer Nennleistung von 10 MW installiert ist. Die gesamte Anlage hat somit eine Leistung von 240 MW und erzeugt jährlich rund 600 Millionen Kilowattstunden Strom. Dieses Kraftwerk arbeitet auch als Pumpspeicherkraftwerk.

Ein weiteres Gezeitenkraftwerk mit allerdings nur 20 MW befindet sich in Annapolis Royal an einer Nebenbucht der Bay of Fundy in Nova Scotia, Kanada. Es wurde 1984 errichtet und dient in erster Linie der Forschung und Entwicklung. Es arbeitet im Ein-Richtungs-Betrieb und nutzt nur den Ebbstrom.

Seit längerem wird an der Bay of Fundy auch ein großes Gezeitenkraftwerk von 5.000 MW Leistung geplant, aufgrund der hohen Investitionen wurde es aber bisher nicht realisiert. Daneben bestehen auch Bedenken über die Auswirkungen eines derartigen Projektes; neben ökologischen Folgen (die Bay of Fundy ist ein wichtiges Fischereigebiet) wird auch befürchtet, dass der Gezeitenhub an der Gegenseite der Bucht durch einen Kraftwerksdamm verändert würde und dadurch Städte wie Boston überflutet werden könnten. Weitere kleinere Gezeitenkraftwerke gibt es in Russland bei Murmansk mit 0,4 MW und in China. Das größte chinesische Gezeitenkraftwerk befindet sich bei Jiangxia in der Provinz Zhejiang. Es wurde 1986 fertiggestellt und hat 10 MW Leistung. Das größte Gezeitenkraftwerk mit 10 Turbinen zu je 26 MW (gesamt 260 MW) wird zur Zeit in Sihwa Südkorea, südlich von Seoul, gebaut.

Python

问题是不可预计产能多少.  不可能大规模使用.