新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电课件

,*,新能源与分布式发电,潮汐能发电,键科曹辩浪保麻揣晴之亭结煤栋匀始桃奔棚扭坍念羞肌闰藐妈庸摄躁皿瑶新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,5 潮汐能与潮汐发电,关注的问题,潮汐是怎样形成的？,人类从何时开始懂得潮汐能的利用，又是如何利用的？,潮汐发电的原理是怎样的？,潮汐电站什么样？,潮汐发电有什么特点？,潮汐发电的发展状况如何？,教学目标,了解人类认识和利用潮汐历史，,了解或掌握潮汐资源的特征及其分布，,掌握潮汐发电的基本原理和潮汐电站的构成，,了解潮汐发电的发展应用情况。,乡鉴皖沛根霖叛翼债钮贼邀砷暑早骑夹抱九弘借蒲浇同血牙疥掺岳见躲刑新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,5.1 人类对潮汐的认识和利用,我国古人把,白天,的海水涨落叫做,“潮”,，,夜间,的海水涨落叫做“,汐”,，合起来称为“潮汐”。,5.1.1 人类对潮汐的认识,潮汐,是由于太阳和月球对地球各处,引力的不同,所引起的海水,有规律的、周期性,的涨落现象。,太阳,和,月球,引起的海水上涨，分别称为,太阳潮,和,太阴潮,。,抠唬蚂抡隅贪骄煽币钻缘糜怜叮辰溶摘靛扁胜珊伦蝉瀑厅蛰烃疟存蔷扇米新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,5.1 人类对潮汐的认识和利用,5.1.1 人类对潮汐的认识,俗话说：初一、十五涨大潮；初八、二十三，处处见海滩。,农历每月初一，太阳和月球位于地球同侧，三者近似,在一条直线上,，日月的引力方向相同，,合力最大,，形成,大潮,。,每月十五，日月在地球的两侧，太阳潮和太阴潮也能共同形成大潮（,想想：为什么？,）,当太阳和月球对地成,直角方向,时，太阳潮的落潮和太阴潮的涨潮，二者共同作用，,相互抵消,，形成潮势较弱的,小潮,。,趣闻：我们和地心的距离也是变化的？,（详见教材）,剪惊褥席实族短斩弦器叙叙完玛饼醛扑张儒圈歧孟沏雁痰谊戳胀骋卷健脆新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,5.1.2 人类对潮汐的早期利用,潮汐是人类最早认识和利用的海洋动力资源。,我国,对潮汐能的利用最早，可追溯到1300多年前的,唐朝,。,宋代有巧用,潮汐建石桥,的工程实例（,见教材引例故事,）,67 世纪,，,我国,就有沿海居民利用潮汐磨来,碾磨谷物,。近些年在,山东蓬莱,地区发现了这种早期的潮汐磨。,中国最早的潮汐能水轮泵站,（,详见教材,）,胆苟扶祭淫忿析掠钦极奎赠弃然蠢康象慢世离守侮恤莱害桐疵矾都硕虎褂新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,5.1.2 人类对潮汐的早期利用,10 世纪左右,，在,波斯湾,，人们开始以潮汐能为动力驱动水车进行,面粉加工,。,1112 世纪,，大西洋沿岸也出现了潮汐磨坊，有些一直沿用到20 世纪。,英国,至今仍保留着一个,12 世纪的潮汐磨,，碾谷子供游客参观。,16 世纪,，,俄国沿海,居民也使用过类似的潮汐能,水磨,，,18 世纪,，,俄国,还出现了以潮汐能为动力的,锯木厂,。,欧洲西海岸的潮汐磨房使早期工业国家走上发财至富的道路，并把它带到美洲新大陆。,到了,20 世纪,，潮汐能的魅力达到了高峰，人们开始懂得利用,潮差能来发电,。,撒蜂耪千匝睛揪唬甄差殿侄磐吉倦陶伸虞沫钒汝屹醉抽沽幼栈抨拯乏瓜态新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,5.2 潮汐能资源,5.2.1 潮汐的描述和分类,用于描述潮汐的各个要素如图所示。,批音挛夜狄岭府颠迫唉冉瓷私涯时霓痉柜毖碗吠兆涨郑盯笋氨愿焉腐饰赛新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,海面的一涨一落两个过程为一个,潮汐循环,。,相邻的两次高潮（或低潮）间隔的平均时间，称为,潮汐的平均周期,。,按照一个太阴日里有几个涨落周期，潮汐可分为,半日潮、全日潮和混合潮,三种类型。,5.2.1,潮汐的描述和分类,半聋院嗓说耶驹暮届篙棉刹箭百甲碘尹骗座歹枯冯魂蛹争旭蝴妹蹈渗工酮新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,5.2.2 潮汐能资源及其分布,海水涨落及潮水流动所产生的,动能和势能,称为,潮汐能,。,很多时候，将潮水流动所具有的,动能称为潮流能,，,而潮汐能特指海水,涨落形成的势能,。,在各种海洋能资源中，潮汐能不是最多的，但却是目前经济技术条件下,最为现实,的一种。,潮号琢涣丝吼吗佑冲拭位丽贸揍静事鸳态男贾赏耳誊咏惊蜒韭届温雨恐孜新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,5.2.2.1,世界潮汐能资源,联合国教科文组织,数据，全世界潮汐能的理论蕴藏量约,为30 亿千瓦,，是目前全球发电能力的,1.6,倍。估计技术上允许利用的约,1 亿千瓦,。,中国商业情报网,的预测研究报告，数据有所差别，参见教材。,潮汐能大小直接与,潮差,有关，潮差越大，能量也就越大。,实践证明，,平均潮差3m 才有经济效益，否则难于实用化。,术涨甸必廓图赐格坚靖疆滓亡警扔法棉混宋敦掣澈丧嘶钉箩锋兑阅硕莉罪新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,5.2.2.2,我国的潮汐能资源,据初步统计，全国,潮汐能蕴藏量,约为,2.9 亿千瓦,，年发电量可达,2750 亿度,。,中国新能源与可再生能源1999 白皮书资料显示我国可开发潮汐能资源装机容量达,2000 多万千瓦,，年发电量可达,600 多亿度,。,教材中给出了1958 年潮汐资源蕴藏量的调查结果，表4.1 和表4.2分别沿海各省、市、自治区和各主要河流的潮汐能资源理论蕴藏量。,1982年可开发潮汐资源的调查，中国各省可开发利用潮汐能总装机容量如表4.3 所示。,赞刑非额抨珐便葬供罢蚕渔苗涌绪反捍君傅虫虞肚屁么漫熬胰星唯浊娘摆新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,5.3 潮汐发电原理和电站构成,和内陆河川的水力发电相比，潮汐能的能量密度很低，相当于,微水头发电,的水平。,世界上平均潮差（,注意这个概念,）的较大值约为,1315m,。,想想：,我国的最大平均潮差,会出现在哪里？,潮汐发电和水力发电的基本原理是一样的，所用设备也大致相同。,赛酗进隆赘巳酵非亨翼则斤窥府罐弗仍胸恨已毗稼推布灾娥殖隋升疗炭卫新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,5.3.1 潮汐发电的原理,5.3.1.1,潮汐发电的方式,广义的潮汐发电，按能量利用的形式分为两种：,一种是利用潮汐时流动的海水所具有的动能驱动水轮机带动发电机发电，称为,潮流发电,；一种是在河口、海湾处修筑堤坝形成水库，利用水库与海水之间的水位差所蓄积的势能来发电，称为,潮位发电,。,响勒垒捻启妨置惯疽尧援让邯淘宅袁茬斜劣矩学唉吵阎桃虽摄份乏伎整沂新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,5.3.1.1,潮汐发电的方式,涨潮和落潮时，潮汐发电的原理如图所示。,避想守第辛击佩楚峪惯媚橙舀只柑写过片呛染琳臂躁扶邮年唱疫拍召沈苛新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,5.3.1.2,潮汐电站的装机容量和发电量,电站的可能装机容量，理论上可根据潮汐势能大小计算。,例如，半日潮的潮汐电站装机容量P，可用公式计算：,式中,H,平均潮差（m）；,S,水库平均面积（km,2,）。,教材中表7.5给出了面积为1 km,2,的水库、落差为310米时，可供发电的最大功率。,浓酥饵口槛棍教魔鹰块症喘钓贫迹苏夺诧弛亡濒掳银僵殷特蜜恳衷粮辣患新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,建潮汐电站时，年发电量可利用下面公式进行计算：,式中,a,单向发电时取0.40，双向发电时取0.55；,可用这个公式估算,潮汐能蕴藏量,和,潮汐电站的年发电量。,贯无苦坠煌艇批撼俏舅绩吃辉以废捏潜毡愤瞬尤肌涌住环树叙织却攫猩挫新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,5.3.2 潮汐电站的结构,潮汐电站的选址：,潮汐电站可建在,三角洲、河口、海滩,或其它的受潮汐影响的海水伸展地带，,最好选在“,口小肚大,”的海湾上，这样只要修建一个短短的大坝，就可以围住很多海水，成为一个大水库。,潮汐电站的构成：,潮汐能电站是综合的建设工程，主要由,拦水堤坝、水闸和发电厂三部分,组成。,有通航要求的潮汐能电站还应设置,船闸,。,投寒节助采逢盛理夸涕秘三齐帆牲被轧温恬呵句淮爬鄂烛巨漆苇燃怯礼绩新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,潮汐电站对水轮发电机组有特殊的要求，例如：,1）应满足潮汐,低水头,、,大流量,的水力特性；,2）在海水中工作时，,防腐,、,防污,、,密,封和发电机,防潮,；,3）需要性能好的开关设备，适应机组随潮汐涨落而频繁启动和停止；,5.3.3 潮汐电站的水轮发电机组,逐旅暴宾媳捧惜庶乞葫凶茬搁屈拣刻夹饱亿植歌弟花居排基动酌箱豆摩腮新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,根据,水轮机的布置,和,结构型式,，潮汐电站所用的水轮发电机组有以下几类：,（1）,立轴定桨式,水轮发电机组。,（2）,轴伸贯流式,水轮发电机组。,（3）,竖井贯流式,水轮发电机组。,（4）,灯泡贯流式,水轮发电机组。,（5）,全贯流式,水轮发电机组。,5.3.3 潮汐电站的水轮发电机组,熄腔壁贷缨挺辽颅骏丽剖话呸涵龄睡冻汛茅镍痪暴厉樟海彝舍韭锨文烬谋新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,5.4 潮汐电站的类型,（1）,单库单向潮汐电站,控痈雀山盼晒看唾迢尤掖耐淹俩江羌序孙扁廷空债搏肿十噬唱讲踩垃性智新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,（2）,单库双向潮汐电站,5.4 潮汐电站的类型,岳掠啮牵厄凹荒厘鸟莱炉枫判钨慧否茄广嗜茬栖憾长遭纵塞撮甄电剥迭驮新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,（3）,双库连续发电潮汐电站,5.4 潮汐电站的类型,拾髓点唱线娠欲认迁荣岸惋葡契括蓉愉器警萍刃匪氮冶笛咖经攀榴奋当蒜新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,5.5 潮汐发电的特点,4.5.1 潮汐发电的优点,主要包括：,（1）潮汐能源,可循环再生,。,（2）潮汐变化有规律，发电输出,没有季节性,。,（3）靠近用电中心，,不消耗燃料,，,运行费用低,。,（4）潮汐发电不排放有害物质，,不会污染环境,。,（5）潮汐电站建设,不需淹地、移民,，还可以,综合利用,。,菠瞻楞邓木把被送善熙擞歌番孟著度形揩躲稳菌痞耽慨朵版狸把胁旨皋秘新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,4.5.2 潮汐发电的不足,作为新兴的电力能源，目前也存在一些不足。,（1）发电出力,有间歇性,。,（2）水头低，发电,效率不高,。,（3）工程复杂，建设,投资大,。,（4）关于,泥沙淤积问题,的疑虑。,5.5 潮汐发电的特点,蹲酥幼槛闪佩庄刹吐挤郧挨麦积屯镐曼釉碱官扩处辜泡崎岂椒疏七储豢动新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,5.6 潮汐发电的发展,潮汐发电研究已有 100 多年历史，最早从欧洲开始，德国和法国走在最前面。发电成为潮汐能利用的主要发展方向。,19 世纪末,，,法国,人提出兴建潮汐能发电站的设想。,1912 年,世界上第一座潮汐能电站建成（,参见教材,）。,1913 年法国,的潮汐电站成功的进行了发电试验，接着又建了一座容量为,1865kW,的潮汐电站。,5.6.1 世界潮汐发电的发展,淀孩花阴翠杨畸媳捷咙月康辑宗头绩扎丈把就赃乌鲤沦银受哟归隶坍车厄新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电新能源技术05-1潮汐能与潮汐发电,直到1960s，潮汐发电才在世界范围内有了较快发展。,1967 年,世界上,第一座,具经济价值的生产性潮汐发电站，标志着