摘要：第 5 章海洋能多种发电技术要点 1：海洋与海洋能海洋的认知目录 1 海洋能资源的分布 23 海洋能利用现状 42 要点 1：海洋与海洋能海洋的认知目录 1 海洋能资源的分布 2 海洋能的特点 3 海洋能利用现状 431：海洋的认知海洋地球生命的摇篮！地球表面

1、第 5 章海洋能多种发电技术要点 1：海洋与海洋能海洋的认知目录 1 海洋能资源的分布 23 海洋能利用现状 42 要点 1：海洋与海洋能海洋的认知目录 1 海洋能资源的分布 2 海洋能的特点 3 海洋能利用现状 431：海洋的认知海洋地球生命的摇篮！地球表面总面积约 5.1 亿平方千米，其中海洋面积为 3.6 亿平方千米，占地球表面积的 71%，汇集了地球 97% 的水量。何谓海洋？我们常听说我国东海、南海、黄海、地中海，大西洋、太平洋、印度洋，它们有什么区别？41、海洋的认知 - 洋海洋：“海”与 “洋” 的统称。洋，是海洋的中心部分，是海洋的主体。世界大洋的总面积，约占海洋面积的 89%。大洋的水深，一般在 3000 米以上，最深处可达 1 万多米。大

2、洋离陆地遥远，不受陆地的影响。它的水文和盐度的变化不大。每个大洋都有自己独特的洋流和潮汐系统。大洋的水色蔚蓝，透明度很大，水中的杂质很少。世界共有 4 个，即太平洋、印度洋、大西洋、北冰洋。51、海洋的认知 - 洋 61、海洋的认知 - 海海，在洋的边缘，是大洋的附属部分。海的面积约占海洋的 11%，海的水深比较浅，平均深度从几米到二三千米。海临近大陆，受大陆、河流、气候和季节的影响，海水的温度、盐度、颜色和透明度，都受陆地影响，有明显的变化。夏季，海水变暖，冬季水温降低；有的海域，海水还要结冰。在大河入海的地方，或多雨的季节，海水会变淡。由于受陆地影响，河流夹带着泥沙入海，近岸海水混浊不清，海水的透明度差。

3、海没有自己独立的潮汐与海流。71、海洋的认知 - 海海可以分为边缘海、内陆海、和地中海。边缘海：海洋的边缘，临近大陆，有一群海岛把大洋分开。如：我国的东海、南海是太平洋的边缘海。内陆海：位于大陆内部的海，如：欧洲波罗的海。地中海：几个大陆之间的海，水深比内陆海深。全世界主要的海有 54 个，太平洋中的海最多，大西洋次之。我国有东海、南海、黄海、渤海 81、海洋的认知 - 海洋资源 91、海洋的认知 - 海洋资源分类海洋海洋矿产资源海洋生物资源海洋能资源海洋化学资源海洋空间资源 5123410 海洋生物资源海洋生物资源又称海洋水产资源。指海洋中蕴藏的经济动物和植物的群体数量，是有生命、能自行增殖和不断更新的海洋资源。其

4、特点是通过生物个体种和种下群的繁殖、发育、生长和新老替代，使资源不断更新，种群不断补充，并通过一定的自我调节能力达到数量相对稳定。11 海洋矿产资源又叫海底矿产资源。包括海滨、浅海、深海、大洋盆地和洋中脊底部的各类矿产资源。中国近海水深小于 200 米的大陆架面积有 100 多万公里，某中含油气远景的沉积盆地有 7 个：渤海、南黄海、东海、台湾、珠江口、莺歌海及北部湾盆地，总面积约 70 万公里 2，并相继在渤海、北部湾、莺歌海和珠江口等获得工业油流。在辽东半岛、山东半岛、广东和台湾沿岸有丰富的海滨砂矿，主要有金、钛铁矿、磁铁矿、锆石、独居石和金红石等。12 海洋化学资源海洋化学资源指海水中所含的大量化学物质。地球

5、表面海水的总储量为 13.18 亿立方公里，占地球总水量的 97%。海水中含有大量盐类，平均每公里 3 海水中含 3500 万吨无机盐类物质。13 海洋空间资源海洋空间资源是指与海洋开发利用有关的海岸、海上、海中和海底的地理区域的总称。将海面、海中和海底空间用作交通、生产、储藏、军事、居住和娱乐场所的资源。包括海运、海岸工程、海洋工程、临海工业场地、海上机场、海流仓库、重要基地、海上运动、旅游、休闲娱乐等。14 海洋能资源海洋能主要包括潮汐能、潮流能、海流能、波浪能、温差和盐差能等，是一种可再生的巨大能源。这些能量是蕴藏于海上、海中、海底的可再生能源，属新能源范畴。 海洋能绝大部分来源于太阳辐射能，较小部分来源

6、于天体 （主要是月球、太阳）与地球相对运动中的万有引力。蕴藏于海水中的海洋能是十分巨大的，其理论储量是目前全世界各国每年耗能量的几百倍甚至几千倍。15 要点 1：海洋与海洋能海洋的认知目录 1 海洋能资源的分布 2 海洋能的特点 3 海洋能利用现状 416 全球海洋能海洋是超大的太阳能接收体和存储器，是个 “蓝色油田”。据联合国教科文组织估计，海洋能可再生总量为 766 亿千瓦。其中：温差能为 400 亿千瓦，盐差能为 300 亿千瓦，潮汐能为 30 亿千瓦，波浪能为 30 亿千瓦，海流能为 6 亿千瓦。2、海洋能资源的分布 17 中国海洋能中国新能源与可再生能源 1999 白皮书公布的结果：沿海潮汐能资源可开发总装机容量为 2

7、179 万千瓦，年发电 624 亿度；进入岸边的波浪能理论平均功率为 1285 万千瓦；潮流能理论平均功率 1394 万千瓦；温差能理论蕴藏量约 (1.21.3)1019 kJ，实际可用装机 (1.31.5)106 MW；盐差能资源理论蕴藏量约为 3.91015 kJ，理论功率为 1.25105 MW。2、海洋能资源的分布 18 要点 1：海洋与海洋能海洋的认知目录 1 海洋能资源的分布 2 海洋能的特点 3 海洋能利用现状 419BDAC 蕴藏量丰富，可循环再生稳定性较好或者变化有规律能流分布不均，能量密度低清洁无污染 3、海洋能的特点 20 要点 1：海洋与海洋能海洋的认知目录 1 海洋能资源的分布 2 海洋能的特点 3 海洋能利用现状 421

8、全球海洋能利用现状从 2005 年至 2013 年全球海洋能发电新增装机容量数据看，2011 年新增装机容量表现尤为突出，全球海洋能发电新增装机容量高达 258 兆瓦，主要是因为装机容量为 254 兆瓦的韩国始华潮汐能电站的建成投产。除此之外，其它地区的海洋能发电新增容量都较小。2013 全球海洋能发电新增装机容量几乎为零。在此期间，由于韩国始华（254 兆瓦）、法国朗斯（240 兆瓦）两个大型的潮汐能发电站项目，韩国和法国成为世界上主要利用海洋能发电的国家。加拿大由于芬迪湾（18 兆瓦）项目而紧随其后，位列第三。其它海洋能发电项目主要分布在中国、英国、葡萄牙和西班牙等国家。4、海洋能利用现状 22 全球海洋能利用现状截至

9、2013 年年底，全球海洋能发电累计装机容量为 539 兆瓦，比较著名的电站有：位于韩国始华湖的潮汐能电站，装机容量为 254 兆瓦；位于法国朗斯河口的潮汐能电站，装机容量为 240 兆瓦；位于加拿大芬迪湾的潮汐能电站，装机容量为 18 兆瓦；位于中国浙江江厦的潮汐能电站，装机容量为 4 兆瓦；以及位于俄罗斯基斯洛湾的潮汐能电站，装机容量为 0.4 兆瓦。 预计 2015 年至 2020 年全球潮汐能发电新增装机容量约为 214 兆瓦，其中大部分分布在欧洲，特别是对海洋能有政策支持的法国和英国。海洋能发电要实现商业化发展，必须解决成本高、融资难、开发时间过长等问题。4、海洋能利用现状 23 全球海洋能利用现状 2013 年，波浪能发电 LC

10、OE（平准化电力成本）为 0.28 美元 / 千瓦时至 1.04 美元 / 千瓦时，平均成本为 0.5 美元 / 千瓦时；潮汐能发电 LCOE 为 0.26 美元 / 千瓦时至 0.84 美元 / 千瓦时，平均成本为 0.44 美元 / 千瓦时，降低成本是海洋能发电产业未来发展的重要任务。4、海洋能利用现状 24 中国海洋能利用现状国务院办公厅关于印发能源发展战略行动计划（20142020 年）的通知：积极发展地热能、生物质能和海洋能。坚持统筹兼顾、因地制宜、多元发展的方针，有序开展地热能、海洋能资源普查，制定生物质能和地热能开发利用规划，积极推动地热能、生物质和海洋能清洁高效利用，推广生物质能和地热供热，开展地热发电和海洋能发电示范工程。 4、海洋

11、能利用现状 25 要点 2：波浪发电波浪的形成及类型波浪能的资源分布和优点波浪能发电装置波浪能发电项目 26 海浪的类型风浪，在风的直接吹拂作用下产生的水面波动。由风引起的波浪在靠近其形成的区域才被称为风浪。 风浪传播开去，出现在距离很远的海面。这种不在有风海域的波浪称为涌浪。外海的波浪传到海岸附近，因水深和地形会改变波动性质，出现折射、波面破碎和倒卷，这就是近岸浪。一、波浪能发电 27 水面上的大小波浪交替，有规律地顺风滚动前进；水面下的波浪随风力不同做直径不同、转速不同的圆周或椭圆运动。海浪的运动 28 波浪能资源的分布和特点波浪的前进，产生动能，波浪的起伏产生势能。波浪的能量与波浪的高度、波浪的运动周期以

12、及迎波面的宽度等多种因素有关。因此，波浪能是各种海洋能源中能量最不稳定的一种。29 全球波浪能资源波浪能年平均功率密度的全球分布，如图所示：想想：哪些地方的波浪能比较便于利用？30 我国波浪能资源我国海岸线长，海域辽阔。90% 以上分布在经济发达而常规能源缺乏的东南沿海，主要是浙江、福建和广东沿海，以及台湾省沿岸。据波浪能能流密度和开发利用的自然环境条件，首选浙江、福建沿岸，应为重点开发利用地区，其次广东东部、长江口和山东半岛南岸中段。31 波浪能的优点在海洋能中，波浪能除可循环再生以外，还有以下优点：1）以机械能形式存在，在各种海洋能中品位最高；2）在海洋能中能流密度最大；3）在海洋中分布最广。4）

13、可通过较小的装置实现其利用；5）可提供可观的廉价能量。32 波浪发电装置的基本构成波浪发电，一般是通过波浪能转换装置，先把波浪能转换为机械能，再最终转换成电能。波浪上下起伏或左右摇摆，能够直接或间接带动水轮机或空气涡轮机转动波浪能利用的关键是波浪能转换装置，通常经三级转换：1）波浪能采集系统，捕获波浪的能量；2）机械能转换系统，把捕获的波浪能转换为某种特定形式的机械能；3）发电系统，与常规发电装置类似，用空气涡轮机或水轮机等设备将机械能传递给发电机转换为电能。33 波浪能的转换方式波浪能的转换方式，大体上可分为四类： 机械传统式 空气涡轮式 液压式 蓄能水库式（1）机械传动式 34（2）空气涡轮式这

14、种装置结构简单，而且以空气为工质，没有液压油泄露的问题。35（3）液压式通过某种泵液装置将波浪能转换为液体的压能或位能，再由油压马达或水轮机驱动发电机。这类装置结构复杂，成本也较高。但由于液体的不可压缩性，当与波浪相互作用时，液压机构能获得很高的压强，转换效率也明显高。36（4）蓄能水库式也叫收缩斜坡聚焦波道式，其实就是借助上涨的海水制造水位差，然后实现水轮机发电，类似潮汐发电。这类装置结构相对简单，而且由于有水库储能，可实现较稳定和便于调控的电能输出，是迄今最成功的方式之一。但一般效率不高，而且对地形条件依赖性强，应用受到局限。37（1）点头鸭式（Duck）鸭子的 “胸脯” 对着海浪传播的方向，

15、随着海浪的波动，像不倒翁一样不停地摆动。摇摆机构带动内部的凸轮 / 铰链机构，改变工作液体的压力，从而带动工作泵，推动发电机发电。 可同时将波浪的动能和势能转换，理论效率达到 90% 以上。浮动主梁骨架上，可并排放置多个 “鸭子” 。38 典型的波浪能发电装置（2） 振荡水柱式（OWC）水注上升和下降时，气流方向是相反的，气轮机的旋转方向如果来回变化，发电也时正时负小知识：Wells 涡轮机 39（3）摆式（Pendulum）1983 年建造了一座推摆式波浪能电站。通过浮板的摆动将波浪能转换为液压产生电力。这是日本的波浪能电站中效率较高的一个。 40（4）收缩坡道式在电站入口处设置喇叭形聚波器和逐渐变窄的楔形

16、导槽，当波浪进入宽阔一端向里传播时，波高不断地被放大，直至波峰溢过边墙，转换成势能。水流从楔形流道上端流出，进入一个水库，然后经过水轮机返回大海。 41（5）其它海浪发电装置其它多种新型海浪发电装置的原理和图片，参观相关文献和资料 42 波浪能转换发电系统的主要构造 43 代表性波浪能发电项目（1）英国 75kW 和 500kW 的 LIMPET 岸式海洋动力能源转换器，是一种振荡水柱型（OWC）波浪能装置。1991 年在苏格兰爱雷岛上建成 75kW 项目。2000 年又在同一岛屿上建成一座 500 kW 的项目，是目前世界上最成功的海浪发电装置。 44（2）挪威 350kW 的 TAPCHAN1986 年，在挪威贝尔根附近

17、一个小岛上，建造了一座装机容量为 350kW 波浪能电站。特色：开口约 60 m 的喇叭形聚波器和长约 30m 的楔形导槽。电站从 1986 年建成后，一直正常运行到 1991 年，年平均输出功率约为 75kW，是比较成功的一座波浪电站。45（3）英国 750kW 的海蛇 “海蛇” 由英国海洋动力传递公司设计。漂浮式，由若干圆柱形钢壳结构单元铰接而成。第一个“海蛇” 波能装置 2002 年 3 月完成。承接建造了葡萄牙北部海岸 “海蛇” 波浪发电项目，每条 “海蛇” 的装机容量为 750 kW。46（4）日本 “海明” 号“海明”号波浪发电计划是由日本海洋科学技术中心牵头，美、英、挪威、瑞典、加拿大等国参加。研究工作在一个由船舶改造的漂浮结

18、构上进行，带有 13 个振荡水柱气室，在船的内室里，安装了几台海浪发电装置。“海明”号的船身结构海底电缆和锚泊设计较成功，但发电效率令人失望，系统总效率不超过 6.5%。作为一个大型国际合作项目，“海明”计划的贡献不仅在于获得了大量技术成果，还在世界范围内推动了波浪能研究。47（5）日本 “巨鲸” 号“巨鲸”是日本海洋科学中心于 1990s 初开始研建。一个包括波浪发电、海上养殖和旅游业在内的综合利用计划。安装了 1 台 10 kW、2 台 50 kW 和 2 台 30 kW 的发电机组，于 1998 年完成制造，投放于三重县外海。 1998 年 9 月开始持续两年的实海况试验，装置的各部分工作正常，总发电效率最大可达 12%。 48（6

19、）欧共体 2MW 的 OSPREYOSPREY 意思是海洋涌浪动力可再生能源，实际上是波浪能和风能两用的近岸装置。1995 年英国制造了 OSPREY-1，总容量 2MW，其中沉箱式波能发电装置 500 kW，风能 1500 kW，造价 $350 万，下水时装置受到损坏。英国又开始研建 OSPREY 2000，装机容量仍为 2MW。49（7）中国大万山岛 3kW 和 20kW 岸基 OWC1989 年，中科院广州能源研究所，在珠海市大万山岛，建成中国第一座波浪能试验电站。这座 3 千瓦的岸式振荡水柱型波浪能电站，采用人造水道和 Wells 涡轮机。 在该电站原有基础上，1996 年完成 20 千瓦电站的建造。50（8）中国广东汕尾

20、100kW 岸基 OWC2001 年建成的 100 kW 岸式波力电站，位于广东省汕尾市遮浪镇，是一座与并网运行的岸式 OWC 型波浪能电站。这座电站的建设成功，使我国大型波能装置的设计、建造、保护等各方面均有较大程度的提高，使我国的波能转换研究基本达到国际同时期的先进水平。 51 波浪发电的发展 1799 年，世界上第一个关于波浪能发电的专利。20 世纪中叶以来，波浪能利用得到了越来越多的关注和重视。波浪能发电的设想在世界各地不断涌现。1964 年，世界上第一个海浪发电装置航标灯。1970s 末，日本、美、英等国合作研制了 “海明” 号发电船，还有远离海岸的电力传输装置，并进行了海上试验。52 中国也是波浪能研

21、发的主要国家之一，在世界上有一定影响。1989 年，中国第一座波浪电站建成并试发电成功。1996 年改建为 20 千瓦。1999 年，100 千瓦摆式波浪能电站试运行成功。2000 年，100 千瓦岸式振荡水柱式电站建成发电。目前至少已累计生产 600 多台在中国沿海使用，并出口到日本等国家。波浪发电的发展 53 海流，主要指海底水道和海峡中较为稳定的流动 (洋流)，以及由潮汐导致的有规律的海水流动 (潮流)。海流能是流动海水的动能，与流速的平方和流量成正比。相对波浪而言，海流能的变化平稳且有规律。洋流方向基本不变，流速也比较稳定；潮流会周期性地改变大小和方向。二、海流和海流能 54 一般说来，最大流速在 2m/s 以上的水道

22、，海流能均有实际开发价值。潮流的流速一般 25.5km/h，在狭窄海峡或海湾里，流速会很大。例如杭州湾海潮。洋流的动能非常大，如佛罗里达洋流和墨西哥洋流。海流的能量 55 海流能资源在全国沿岸的分布，在辽宁、山东、浙江、福建和台湾沿海的海流能较为丰富。根据沿海能源密度、理论蕴藏量和开发利用的环境条件等因素，浙江舟山和渤海海峡等海域条件良好。海流能的资源分布 56 海流发电的发展状况进行海流能技术研发的国家，有中、美、英、加、日、意等。其中美、日和英等发达国家进行了较多的潮流发电试验，相对而言走在前列。加拿大在 1980 年就提出用类似垂直轴风力机的水轮机来获取潮流能，还进行了 5 kW 的海流透平试验。随后

23、英国和意大利设想的潮流发电机都采用类似的方案。1985 年美国试验了 2 kW 小型的海流涡轮机发电装置。日本 1988 年安装在海底的 215kW 海流机组，是比较成功的海流发电项目。57 中国是世界上潮流发电研究最早的国家。1978 年，有农民企业家造了一个试验装置，得到了 6.3kW 的电力输出。 哈工大经过多次样机试验， 2000 年建成 70kW 实验电站。58 海流发电有许多优点不必像潮汐发电那样，修筑大坝，还要担心泥沙淤积；也不像海浪发电那样，电力输出不稳。目前海流发电虽然还处在小型试验阶段，它的发展还不及潮汐发电和海浪发电，但人们相信，海流发电将以稳定可靠、装置简单的优点，在海洋能的开发利用中独树一

24、帜。59 海流发电的原理（1）轮叶式海流发电原理和风力发电类似，利用海流推动轮叶，带动发电机。轮叶的转轴有与海流平行的，也有与海流垂直的，如图所示。60（2）降落伞式海流发电多个 “降落伞” 串联在环形的铰链绳上。当海流的力量会迫使 “降落伞” 张开或收拢。铰链绳在撑开的 “降落伞” 带动下转动，带动安装在船上的铰盘转动，从而驱动发电机发电。61（3）磁流式海流发电带电粒子高速地垂直流过强磁场时，可以直接产生电流。磁流式发电装置没有机械传动部件，不用发电机组，海流能的利用效率很高。目前这种海流发电方式还处在原理性研究阶段。62 海水的温差太阳辐射的情况不同，海水的温度是有差异的。水平分布，一般随着纬度增加而降

25、低。垂直分布，都是随着深度增加而降低。海水温度大体保持稳定，温度变动范围一般在 - 23。三、海水的温差和温差能海水温差能由海洋表层海水和深层海水之间水温差形成的温差热能，是海洋能的一种重要形式。63 全球的海洋温差能分布据有关研究资料，位于北纬 45 至南纬 40 的约 100 个国家和地区都可以进行海洋温差发电。中国的海水温差能分布我国南海的表层海水温度全年平均在 2528，其中有 300 多万 km2 海区，上下温度差为 20 左右，是海水温差发电的好地方。海水的温差和温差能 64 温差发电的原理海洋温差能发电，就是利用海洋表层暖水与底层冷水之间的温度差来发电。通常所说的海洋温差发电，大多是指基于海洋热能转换（OTEC

26、）的热动力发电技术，工作方式分为开式循环、闭式循环、混合式循环三种。最近，也有研究者提出根据温差效应利用海水温差直接发电的设想。65 开式循环系统工作原理先用真空泵将循环系统内抽成真空，再用温水泵把温海水抽入蒸发器。系统内有一定的真空度，温海水在蒸发器内沸腾蒸发，变为蒸汽，推动蒸汽轮机运转，带动发电机发电。蒸汽通过汽轮机后，被冷水泵抽上来的深海冷水冷却，凝结成淡化水后排出。冷海水冷却了水蒸气后又回到海里。作为工作物质的海水，与外界相通，因此称为开式循环。 66 开式循环系统开式循环的优点在发电的同时，还可以获得很多有用的副产品。温海水在蒸发器内蒸发后所留下的浓缩水，可用来提炼化工产品；可以得到大量

27、淡水。67 开式循环的不足 低温低压下海水的蒸气压很低，为使汽轮发电机能在低压下运转，机组必须造得十分庞大。 开式循环的热效率很低，为减少损耗，不得不把各种装置和管道设计得很大。 需要耗用巨量的温海水和冷海水，耗能严重，发电量的 1/41/3 消耗于系统本身。 在海洋深处提取大量的冷海水，存在许多技术困难。开式循环系统 68 闭式循环系统闭式循环系统用低沸点液体（如液态氨）作为工作介质，所产生的蒸气作为工作流体。氨水的沸点 33，明显低于水，更容易沸腾。69 闭式循环系统的特点缺点：蒸发器和冷凝器要求高，耗资昂贵。优点：蒸汽压力提高数倍，发电装置体积变小，而发电量可达到工业规模。闭式循环系统一提出，就得到

28、广泛的赞同和重视，成为目前海水温差发电的主要形式。闭式循环系统 70 混合循环系统也是以低沸点的物质为工质。用温海水闪蒸出来的低压蒸汽来加热低沸点工质。既能产生新鲜淡水，又可减少蒸发器体积，节省材料，便于维护。混合循环系统 71 据塞贝克效应，若将两个不同的导体 / 半导体电极分别置于海洋表层温海水和深层冷海水中，电极间即可产生电压。这种温差发电方法，在具体实现上仍有很多困难，还停留在设想阶段。直接温差发电 72 温差发电的发展 1881 年，法国人最早提出利用海水温差发电的设想；1948 年，法国在非洲象牙海岸建造了一座 7MW 的开式循环海水温差发电站。1964 年，美国人提出了闭式循环方案。1980 年，美

29、国在夏威夷建造了一座 1MW 的实验装置。73 日本科学家从 1973 年开始进行海洋温差发电的研究。日本 1981 年完成 100kW 闭式循环温差电站，1993 年建成 210kW 开式循环装置，净出力为 4050kW。1995 年前后印度建成 6 座 5 万千瓦的陆基海水温差能电站。1980s 年代台湾电力公司和中科院广州能源研究所分别开设进行了温差利用的研究。温差发电的发展 74 温差发电的世界之最世界最早的海水温差发电实验 1926 年，克劳德在法兰西科学院大厅，世界第一座海水温差电站 1930 年，克劳德在古巴海滨世界第一座实用的海水温差电站 1979 年，美国在夏威夷岛西部海域世界最大的海水温差电站 1990

30、 年，日本在鹿儿岛 75 海洋温差能发电系统，还有许多技术和经济问题需要解决：（1）转换效率低。（2）投资成本高。（3）建设难度大。（4）选址不容易。76 四、人类对潮汐的认识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”。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。77 潮汐的描述和分类用于描述潮汐的各个要素如图所示。78 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

31、三种类型。潮汐的描述和分类 79 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。80 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。81 我国的潮汐能资源据初步统计，全国潮汐

32、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。82 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。83 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

33、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。84 潮汐发电的方式涨潮和落潮时，潮汐发电的原理如图所示。85 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（km2）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。86 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。87 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

来源：永不落的红黑心