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【永信贵宾会】潮汐能的优点和缺点
2019-11-27 08:03

简介

由于引潮力的作用,使海水不断地涨潮、落潮。涨潮时,大量海水汹涌而来,具有很大的动能;同时,水位逐渐升高,动能转化为势能。落潮时,海水奔腾而去,水位陆续下降,势能又转化为动能。海水在运动中所具有的动能和势能统称为潮汐能。

潮汐能是指海水潮涨和潮落形成的水的势能,其利用原理和水力发电相似。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与动能。它包括潮汐和潮流两种运动方式所包含的能量,潮水在涨落中蕴藏着巨大能量,这种能量是永恒的、无污染的能量。

潮汐能的重要应用之一是发电。潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建筑一座拦水堤坝,形成水库,并在坝中或坝旁放置水轮发电机组,利用潮汐涨落时海水水位的升降,使海水通过水轮机时推动水轮发电机组发电。从能量的角度说,就是利用海水的势能和动能,通过水轮发电机转化为电能。潮汐发电的优点是成本低,每度电的成本只相当火电站的八分之一。

应用

1913年德国在北海海岸建立了世界上第一座潮汐发电站。我国大陆海岸线长,潮汐能资源很丰富。1957年我国在山东建成了第一座潮汐发电站。据不完全统计,我国潮汐能蕴藏量为1.1亿千瓦,年发电量可达2750千瓦时,其中可供开发的约3850万千瓦,年发电量870亿千瓦时,大约相当于40多个新安江水电站

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。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。尽管潮汐很复杂,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。

意义

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。

来源

潮汐能是由潮汐现象产生的能源,它与天体引力有关,地球-月亮-太阳系统的吸引力和热能是形成潮汐能的来源。

形成方式

潮汐能是由日、月引潮力的作用,使地球的岩石圈、水圈和大气圈中分别产生的周期性的运动和变化的总称。固体地球在日、月引潮力作用下引起的弹性—塑性形变,称固体潮汐能。

作为完整的潮汐科学,其研究对象应将地潮、海潮和气潮作为一个统一的整体,但由于海潮现象十分明显,且与人们的生活、经济活动、交通运输等关系密切,因而习惯上将潮汐能一词狭义理解为海洋潮汐.

现象

真实月球引力和平均引力的差值称为干扰力,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。对应于高潮的水峰,每隔24小时50分钟(即地球同一经度从第一次正对月球到第二次正对月球所需时间)发生两次,亦即月球每隔12小时25分钟即导致海水涨潮一次,此种涨潮称为半天潮。

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。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。 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,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。

发电原理

潮汐发电的主要的原理是利用天体引潮力导致海水发生水平流动的动能来制造电能。

发电形式

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:

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