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海洋潮汐能的研究概述 摘 要:潮汐能是一种洁净无污染、蕴藏量丰富的可再生新能源，具有相当大的利用 潜力。在煤、石油和天然气等能源日益缺少的情况下，潮汐能的利用受到各国的广 泛关注，潮汐能发电成为利用潮汐能的主要方面，本文浅谈了几个重要国家的潮汐 能发电技术以及我国的潮汐能利用问题。 关键词：潮汐能；潮汐能发电 潮汐是太阳引力、月球和地球自转共同作用的结果。这些天体的相 对运动引起了不同的潮汐循环，其中包括半日循环、大小潮循环、半年 [9] 循环以及其他更长的循环，这些循环影响潮高。 因潮水涨落及潮水流 动所产生的能量，称为潮汐能。1974 年能源会议统计，全球海洋中所 蕴藏的潮汐能约有 30 亿 kW ，可供开发的约占 2%，即约6 400 万 kW 。 全球电力市场到 2000 年已达 8 000 亿美元并继续呈上升趋势。但是， 仍有 2 亿人的用电需求得不到满足，发展中国家的用电量以每 8年翻一 番的速度在增长。在满足用电需求的同时，降低石油等非再生资源的消 耗，减少环境污染，开发新型环保电站迫在眉睫。我国至今开发的潮汐 能不足可开发量的 1‰，潮汐能作为一种清洁、可再生能源，开发潜力 巨大。 目前人类社会消耗的能源绝大部分来自媒、石油和天然气，需排放 大量有毒物质，严重污染了环境；同时，地球上这些资源的存储量是有 限的。面对能源与环境的双重挑战，研究开发利用清洁和可再生的新能 源已在世界发达国家兴起。潮汐能有着清洁，来源广而且蕴含量巨大等 特性，它的开发利用越来越受到人们的关注。[1] 1 潮汐能发电 1.1 潮汐能发电概念 因月球引力的变化引起潮汐现象，潮汐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，称为潮汐能。现代潮汐能的 利用，主要是潮汐能发电。潮汐能发电是利用海湾、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力 [3] 发电厂房，通过水轮发电机组进行发电。 潮汐能发电与普通水力发电 原理类似，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，从而潮汐能发电的水轮机的结构要适合低水头、大 流量的特点。 利用潮汐能发电必须具备两个条件：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。由于潮水的流动与河水 的流动不同，它是不断变换方向的，因此就使得潮汐能发电出现了不同 的型式，例如：①单库单向型，只能在落潮时发电。②单库双向型，在 涨、落潮时都能发电。③双库双向型，可以连续发电，但经济上不合 算，未见实际应用。[3] 1.2 潮汐能发电原理 潮汐能利用的主要方式是发电，潮汐发电的工作原理与常规水力发 电的原理类似，它是利用潮水的涨、落产生的水位差所具有的势能来发 电。由于蓄积的海水流量较大，但落差不大，并且呈间歇性，因此潮汐 发电的水轮机的结构要适合低水头、大流量的特点。 开发潮汐能，具体地说，就是在有条件的海湾或感潮河口建筑堤 坝、闸门和厂房，将海湾 （或河口） 与外海隔开围成水库，并在闸坝 内或发电站厂房内安装水轮发电机组。对水闸适当地进行启闭调节，使 水库内水位的变化滞后于海面的变化，库侧水位与海侧潮位就会形成一 定的高度差 （即工作水头），从而驱动水轮发电机组发电。从能量的 角度来看，潮汐发电就是将海水的势能和动能，通过水轮发电机组转化 为电能的过程。[3] 1.3 潮汐电站的工作特点 潮汐发电耗用的能源是取之不尽、用之不竭的天然可再生能源。潮 汐电站的出力和发电量主要随着太阳、月球和地球三者运行过程中相对 位置不同而变化，具有间歇性、变动性、周期性及可预见性等特点；潮 汐电站除建电厂外，尚需修建一系列水工建筑物，一般工程投资较大， 施工期较长；潮汐电站比水电站有更多的综合利用条件 （水产养殖、围 涂造田、改善交通和发展旅游）；潮汐电站机组的出力一般是随着时间 变化的，因此不能在系统中替代工作容量，而只能起重复容量的作用。 2 全球潮汐能的开发和研究简单概述 2.1 潮汐能用于