潮汐能与潮汐发电解析课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《潮汐能与潮汐发电解析课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 潮汐能 潮汐 发电 解析 课件
- 资源描述:
-
1、潮汐能与潮汐发电解析新能源与分布式发电新能源与分布式发电潮汐能发电潮汐能发电4 潮汐能与潮汐发电潮汐能与潮汐发电关注的问题关注的问题潮汐是怎样形成的?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?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?潮汐发电的原理是怎样的?潮汐电站什么样?潮汐电站什么样?潮汐发电有什么特点?潮汐发电有什么特点?潮汐发电的发展状况如何?潮汐发电的发展状况如何?教学目标教学目标了解人类认识和利用潮汐历史,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,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
2、电站的构成,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。了解潮汐发电的发展应用情况。新能源与分布式发电新能源与分布式发电潮汐能发电潮汐能发电4.1 4.1 人类对潮汐的认识和利用人类对潮汐的认识和利用我国古人把我国古人把白天白天的海水涨落叫做的海水涨落叫做“潮潮”,夜间夜间的海水涨落叫做的海水涨落叫做“汐汐”,合起来称为,合起来称为“潮汐潮汐”。 4.1.1 人类对潮汐的认识人类对潮汐的认识潮汐潮汐是由于太阳和月球对地球各处是由于太阳和月球对地球各处引力的不同引力的不同所引起的海水所引起的海水有规律的、周期性有规律的、周期性的涨落现象。的涨落现象。太阳太阳和和月球月球引
3、起的海水上涨,分别称为引起的海水上涨,分别称为太阳潮太阳潮和和太阴潮太阴潮。新能源与分布式发电新能源与分布式发电潮汐能发电潮汐能发电4.1 4.1 人类对潮汐的认识和利用人类对潮汐的认识和利用 4.1.1 人类对潮汐的认识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。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在一条直线上,日月的引力方向相同,日月的引力方向相同,合力最大合力最大,形成形成大潮大潮。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(每月
4、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?想想:为什么?)当太阳和月球对地成当太阳和月球对地成直角方向直角方向时,太阳潮的落潮和太阴潮的涨潮,二者共同作用,时,太阳潮的落潮和太阴潮的涨潮,二者共同作用,相互抵消相互抵消,形成潮势,形成潮势较弱的较弱的小潮小潮。新能源与分布式发电新能源与分布式发电潮汐能发电潮汐能发电 4.1.2 人类对潮汐的早期利用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。潮汐是人类最早认识和利用的海洋动力资源。我国我国对潮汐能的利用最早,可追溯到对潮汐能的利用最早,可追溯到1300多年前的多年前的唐朝唐朝。宋代有巧用宋代有巧用潮汐
5、建石桥潮汐建石桥的工程实例:洛阳桥,是一座长的工程实例:洛阳桥,是一座长834米,宽米,宽7米跨江接海的大石桥,建于北宋年米跨江接海的大石桥,建于北宋年间。几十吨重的大石梁,怎么架到桥墩上去的呢?工匠发现当地高达间。几十吨重的大石梁,怎么架到桥墩上去的呢?工匠发现当地高达6米的潮差可利用,涨潮时,米的潮差可利用,涨潮时,将石料放在木排上,将木排引入两个桥墩之间,潮水上涨,慢慢高过桥墩;潮水下落,石料就落在将石料放在木排上,将木排引入两个桥墩之间,潮水上涨,慢慢高过桥墩;潮水下落,石料就落在石墩上了。石墩上了。67 世纪世纪,我国我国就有沿海居民利用潮汐磨来就有沿海居民利用潮汐磨来碾磨谷物碾磨谷
6、物。近些年在近些年在山东蓬莱山东蓬莱地区发现了这种早期的潮汐磨。地区发现了这种早期的潮汐磨。新能源与分布式发电新能源与分布式发电潮汐能发电潮汐能发电 4.1.2 人类对潮汐的早期利用人类对潮汐的早期利用10 世纪左右世纪左右,在,在波斯湾波斯湾,人们开始以潮汐能为动力驱动水车进行,人们开始以潮汐能为动力驱动水车进行面粉加工面粉加工。1112 世纪世纪,大西洋沿岸也出现了潮汐磨坊,有些一直沿用到,大西洋沿岸也出现了潮汐磨坊,有些一直沿用到20 世纪。世纪。英国英国至今仍保留着一个至今仍保留着一个12 世纪的潮汐磨世纪的潮汐磨,碾谷子供游客参观。,碾谷子供游客参观。16 世纪世纪,俄国沿海俄国沿海
7、居民也使用过类似的潮汐能居民也使用过类似的潮汐能水磨水磨,18 世纪世纪,俄国俄国还出现了以潮汐能为动力的还出现了以潮汐能为动力的锯木厂锯木厂。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。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。到了到了20 世纪世纪,潮汐能的魅力达到了高峰,人们开始懂得利用,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潮差能来发电。新能源与分布式发电新能源与分布式发电潮汐能发电潮汐能发电 4.2 潮汐能资源潮汐能资源 4.2.1 潮汐的描述和分类潮汐的描述和分类用于描述潮汐的各个要素如图所示。用于描述
8、潮汐的各个要素如图所示。潮位基本点潮位基本点新能源与分布式发电新能源与分布式发电潮汐能发电潮汐能发电海面的一涨一落两个过程为一个海面的一涨一落两个过程为一个潮汐循环潮汐循环。相邻的两次高潮(或低潮)间隔的平均时间,称为相邻的两次高潮(或低潮)间隔的平均时间,称为潮汐的平均周期潮汐的平均周期。按照一个太阴日(按照一个太阴日(24小时小时50分钟)里有几个涨落周期,潮汐可分为分钟)里有几个涨落周期,潮汐可分为半日潮、全日潮和混合潮半日潮、全日潮和混合潮三种类型。三种类型。半日潮:在一个太阴日里海面有两涨两落,半日完成一个周期。世界上多数海区的潮汐都是半日潮。半日潮:在一个太阴日里海面有两涨两落,半
9、日完成一个周期。世界上多数海区的潮汐都是半日潮。全日潮:在一个太阴日里只有一涨一落,一日完成一个周期。全日潮:在一个太阴日里只有一涨一落,一日完成一个周期。混合潮:每日涨落两次和涨落一次混杂出现的潮汐。又分为不规则半日潮和不规则全日潮。混合潮:每日涨落两次和涨落一次混杂出现的潮汐。又分为不规则半日潮和不规则全日潮。 4.2.1 潮汐的描述和分类潮汐的描述和分类新能源与分布式发电新能源与分布式发电潮汐能发电潮汐能发电 4.2.2 潮汐能资源及其分布潮汐能资源及其分布海水涨落及潮水流动所产生的海水涨落及潮水流动所产生的动能和势能动能和势能称为称为潮汐能潮汐能。很多时候,将潮水流动所具有的很多时候,
10、将潮水流动所具有的动能称为潮流能动能称为潮流能,而潮汐能特指海水而潮汐能特指海水涨落形成的势能涨落形成的势能。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最为现实的一种。的一种。新能源与分布式发电新能源与分布式发电潮汐能发电潮汐能发电 4.2.2.1 世界潮汐能资源世界潮汐能资源联合国教科文组织联合国教科文组织数据,全世界潮汐能的理论蕴藏量约数据,全世界潮汐能的理论蕴藏量约为为30 亿千瓦亿千瓦,是目前全球发电能力的,是目前全球发电能力的1.6 倍。倍。估计技术上允许利用的约估计技术上允许利用的约1 亿千瓦
11、亿千瓦。潮汐能大小直接与潮汐能大小直接与潮差潮差有关,潮差越大,能量也就越大。在深海大洋中的潮差一般较小,潮汐能量并有关,潮差越大,能量也就越大。在深海大洋中的潮差一般较小,潮汐能量并不大;而浅海、狭窄的海湾和某些河口区潮差较大。不大;而浅海、狭窄的海湾和某些河口区潮差较大。实践证明,实践证明,平均潮差平均潮差3m 才有经济效益,否则难于实用化。才有经济效益,否则难于实用化。新能源与分布式发电新能源与分布式发电潮汐能发电潮汐能发电 4.2.2.2 我国的潮汐能资源我国的潮汐能资源据初步统计,全国据初步统计,全国潮汐能蕴藏量潮汐能蕴藏量约为约为2.9 2.9 亿千瓦(亿千瓦(比比1010个三峡电
12、站还要多),年发电量可达个三峡电站还要多),年发电量可达2750 2750 亿度,亿度,可供应一亿个城市家庭用电。可供应一亿个城市家庭用电。中国新能源与可再生能源中国新能源与可再生能源1999 1999 白皮书白皮书资料显示我国可开发潮汐能资源装机容量达资料显示我国可开发潮汐能资源装机容量达2000 2000 多万千瓦多万千瓦,年发电量可达年发电量可达600 600 多亿度多亿度。据据1982年可开发潮汐资源调查数据,福建、浙江可开发的潮汐能装机容量为年可开发潮汐资源调查数据,福建、浙江可开发的潮汐能装机容量为1913万千瓦,年发电量万千瓦,年发电量为为547亿千瓦时,占全国可开发利用潮汐能总
13、装机容量的亿千瓦时,占全国可开发利用潮汐能总装机容量的88.65%。新能源与分布式发电新能源与分布式发电潮汐能发电潮汐能发电4.3 4.3 潮汐发电原理和电站构成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,相当于微水头发电微水头发电的水平。的水平。世界上平均潮差(世界上平均潮差(多次潮差的平均值多次潮差的平均值)的较大值约为)的较大值约为1315m。我国的最大平均潮差为我国的最大平均潮差为8.9m,出现在浙江出现在浙江杭州的湾瞰浦。杭州的湾瞰浦。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。潮汐发电和水
14、力发电的基本原理是一样的,所用设备也大致相同。新能源与分布式发电新能源与分布式发电潮汐能发电潮汐能发电4.3.1 潮汐发电的原理潮汐发电的原理4.3.1.1 潮汐发电的方式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: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
15、潮潮位发电位发电。新能源与分布式发电新能源与分布式发电潮汐能发电潮汐能发电4.3.1.1 潮汐发电的方式潮汐发电的方式涨潮和落潮时,潮汐发电的原理如图所示。涨潮和落潮时,潮汐发电的原理如图所示。新能源与分布式发电新能源与分布式发电潮汐能发电潮汐能发电4.3.1.2 潮汐电站的装机容量和发电量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。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例如,半日潮的潮汐电站装机容量P,可用公式计算:,可用公式计算:式中式中 H 平均潮差(平均潮差(m);); S 水库平均面积(水库平均面积(km2)。
16、)。若水面积为若水面积为1 km2的水库、落差为的水库、落差为3米时,可供发电的最大功率为米时,可供发电的最大功率为1800kW;落差为;落差为7米时,可供发电的米时,可供发电的最大功率最大功率9800kW;落差为;落差为10米时,可供发电的最大功率米时,可供发电的最大功率20000kW 。新能源与分布式发电新能源与分布式发电潮汐能发电潮汐能发电建潮汐电站时,年发电量可利用下面公式进行计算:建潮汐电站时,年发电量可利用下面公式进行计算:式中式中 a单向发电时取单向发电时取0.40,双向发电时取,双向发电时取0.55;可用这个公式估算可用这个公式估算潮汐能蕴藏量潮汐能蕴藏量和和潮汐电站的年发电量
17、。潮汐电站的年发电量。新能源与分布式发电新能源与分布式发电潮汐能发电潮汐能发电4.3.2 潮汐电站的结构潮汐电站的结构潮汐电站的选址:潮汐电站的选址:潮汐电站可建在潮汐电站可建在三角洲、河口、海滩三角洲、河口、海滩或其它的受潮汐影响的海水伸展地带,或其它的受潮汐影响的海水伸展地带,最好选在最好选在“口小肚大口小肚大”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。水库。潮汐电站的构成:潮汐电站的构成:潮汐能电站是综合的建设工程,主要由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拦水堤
18、坝、水闸和发电厂三部分组成。组成。有通航要求的潮汐能电站还应设置有通航要求的潮汐能电站还应设置船闸船闸。新能源与分布式发电新能源与分布式发电潮汐能发电潮汐能发电潮汐电站对水轮发电机组有特殊的要求,例如: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)应满足潮汐低水头低水头、大流量大流量的水力特性;的水力特性;2)在海水中工作时,)在海水中工作时,防腐防腐、防污防污、密密封和发电机封和发电机防潮防潮;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;)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;4.3.3 潮汐电站的水轮发电机组潮汐电站的水轮发电机组新能源与分
19、布式发电新能源与分布式发电潮汐能发电潮汐能发电根据根据水轮机的布置水轮机的布置和和结构型式结构型式,潮汐电站所用的水轮发电机组有以下几类:,潮汐电站所用的水轮发电机组有以下几类:(1)立轴定桨式立轴定桨式水轮发电机组水轮发电机组:水轮机和发电机的轴竖向连接,垂直于水面。水轮机置于混凝土水涡壳水轮机和发电机的轴竖向连接,垂直于水面。水轮机置于混凝土水涡壳内,发电机置于厂房上部,厂房面积较大,工程投资偏高,进水管和尾水管弯曲较多,水能损失大,内,发电机置于厂房上部,厂房面积较大,工程投资偏高,进水管和尾水管弯曲较多,水能损失大,效率低。效率低。(2)轴伸贯流式轴伸贯流式水轮发电机组:水轮发电机组:
展开阅读全文