发布时间:2019-01-17 10:25:15 人气:
地球上的海水或江水,受到太阳、月球的引力以及地球自转的影响,在每天早晚会各有一次水位的涨落,这种现象,早称之为潮,晚称之为汐。
这过程中蕴含的能量则称之为潮汐能,其取之不竭,用之不尽。如在海岸线架设特制发电机——“潮汐电机”,则可利用其发电,产生清洁电能。
与现有风电、光伏等主流新能源相比,潮汐发电具有独特的优点,特别适合在海岸线绵长的国家内发展。今天我们来详细说说吧。
月球公转与地球自转方向相同,但地球自转速度快于月球公转,使涨潮被地球自转带着跑。
另一方面,因为月球对地球万有引力的作用,地球视作一固态整体,较背对月球一侧的海水更被拉近月球,因此背对月球一侧的海水形同“升高”了。
为进一步展示潮汐能的昼夜特性,笔者特地访问了开放气象网站NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration),调取Florida州Dames Point Bridge处2017/10/23一天内的潮汐流速及流向数据,如下图所示。可以看到:
综上,可发现潮汐能的规律性和可预测性强于风能、光能。
因此,当潮汐发电场接入电力系统后,其可调度性将更强。
潮汐发电机利用潮汐驱动叶片,从而带动内部电机,将潮汐能转换为电能,根据其安装方式的不同,可大致分为固定式潮汐发电机和悬浮式潮汐发电机,如下图所示。前者底部固定在浅滩底部,后者则漂浮在浅水中。
固定式潮汐发电机
潮汐电机与风力发电机均采用流体带动叶片,驱使电机发电,但前者以水力为驱动,后者以风力为驱动。水的密度约为空气密度的800倍,故理论上,在相同转速下,潮汐发电机的功率将高于风力发电机。此外,潮汐发电机在运行过程中,均处于水面以下,不会对周围产生噪声及景观破坏,具体体现在:
英国、韩国等海岸线绵长的国家已展开对潮汐能的积极开发,其中,苏格兰走在潮汐能开发的前列中。
据统计,苏格兰北部的Pentland湾,蕴含约10GW的潮汐能,并且从大西洋流入Pentland湾的洋流经过约8英里的狭长海峡后,潮汐流速将变得十分迅速,在此投入潮汐发电场,将获得较高收益。
中国拥有近300万平方公里的海域与3.2万公里长的海岸线,名列世界第6位。海岸线分为大陆岸线与海岛岸线,其中大陆岸线为1.8万公里。其北部起始点为鸭绿江口,南方终点为北仑河口。