潮流能发电技术[优质ppt]
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潮汐能_PPT
➢13
3.国内外潮汐能的开发
3.2 国内潮汐能的开发
我国潮汐能的理论蕴藏量达到1.1亿千瓦，在我国沿海，特别是东南沿 海有很多能量密度较高，平均潮差4～5m，最大潮差7～8m。其中浙江、 福建两省蕴藏量最大，约占全国的80.9%。
➢精选完整ppt课件
➢14
3.国内外潮汐能的开发
1980建成的温岭江厦潮汐试验电站是我国已建成的最大的潮汐电站。双 向贯流式机组6台，总装机容量3200kW，发电量1070万kW。规模仅次于 法国朗斯潮汐电站，加拿大芬地湾安那波斯利斯潮汐电站，居世界第三 。
➢ 缺点 潮汐能利用率低，发电不连续；
➢精选完整ppt课件
➢8
（2） 单库双向型
➢ 特点 只有一个水库，但在涨潮和落潮时均 可发电；
➢ 优点 适应天然潮汐过程，潮汐能利用率高；
➢ 缺点 投资较大；
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➢9
（3） 双库单向型
➢ 特点 两个相邻水库，高水库在涨潮时进水， 低水库在落潮时放水；
➢ 优点 可实现连续发电；
➢ 缺点 投资大且工作水头降低；
➢精选完整ppt课件
➢10
3. 国内外潮汐能的开发
3.1 国外潮汐能的开发
法国 1966年，法国在朗斯河口建成的朗斯潮汐电站，潮差最大13.4m,平均 8m.是第一个商业化电站，也是世界上最大的潮汐发电站，其发电量 可达5.4亿度。
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来自月亮的你
潮汐能
目录
Company LOGO
潮汐能简介
潮汐能的利用
国内外潮汐能的开发
潮汐能的发展前景
➢精选完整ppt课件
➢2
1. 潮汐能简介
1.1 潮汐现象
潮流能发电技术27页PPT
潮流能发电技术
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好ຫໍສະໝຸດ 不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好ຫໍສະໝຸດ 不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
第11章 潮汐能发电技术
Emission Control Steam Generator (HRSG) Feedwater Pump
潮汐电站
利用潮水涨、落产 生的水位差所具有势 能来发电的，也就是 把海水涨、落潮的能 量变为机械能，再把 机械能转变为电能 （发电）的过程。
最大的潮汐电站－－法国朗斯电站
江厦潮汐电站
•
发电
海洋温差能发电原理
氨气 温水（蒸发液态氨）
冷水（冷凝氨氣）液态氨 NhomakorabeaGasifier Fuel
Gas Cleanup
Gas Burner
Turbine Electricity
Comp.
Char
Steam Injection
Generator
Electricity Steam Turbine Generator Condensor
潮汐能
涨潮时 退 潮 時
海浪的形成是由于风和海面互相影响。 海浪能来自风力，随风速变化具有不同之能量。
海浪能
海浪发电装置-陆上型
海浪能
海浪发电装置-海上型
退潮 涨潮
海洋温差能
• 工作原理: 海水吸收太阳能后，造成海水表面及下层温 度有所差別，使用适当的媒介来传递热能,推动发电机
成都理工大学工程技术学院 自动化工程系电气教研室 雷永锋
海洋温差能
海流能 海浪能
潮汐能
潮汐能成因示意图
江厦潮汐试验电站
潮汐能
地球自转，月亮和太阳会对地球 的海洋产生引力，海水水位因引 力作用产生高低落差现象称为潮 汐。
水库面积22平方公里，最 大的潮差是13.5米，年发 电量5亿千瓦
法国朗斯河口发电站
１９６１年，法国在英吉利海峡沿岸的朗斯河河口靠近圣马诺城建了一座潮汐发电站。 这是世界上最早建成的潮汐发电站之一，也曾是世界上最大的潮汐发电站。这里的潮 差水平为１０.９米。最大可达１３.５米；水库坝长３５０米，涨潮时水库的水面能延 伸到２０千米长。电站坝内安装有直径为５.３５米的可逆水轮机２４台，每台功率１ 万千瓦，发电量达２４万千瓦，每年可供电５３０亿瓦／小时。法国还在圣马诺湾兴 建了一座巨型潮汐电站。这座电站装机１ ０００万千瓦。相当于朗斯电站的４０多倍； 年发电量达到２５万亿瓦／小时，几乎是朗斯电站的５０倍。法国还准备在圣马诺湾 ２ ０００平方千米的海面上建造三座拦潮坝，装配容量最大的水轮机组，使每年的发 电量达３５万亿瓦／小时。中国从２０世纪８０年代开始，在沿海各地区陆续兴建了 一批中小型潮汐发电站并投入运行发电。其中最大的潮汐电站是１９８０年５月建成 的浙江省温岭县江夏潮汐试电站，它也是世界已建成的较大双向潮汐电站之一。它坐 落在浙江南部乐清湾北端的江厦港。江厦港为封闭式海港，现在已经在港口筑起一道 １５.５米的粘土心墙堆石坝，形成一座港湾水库，总库容４９０万立方米，发电有效 库容２７０万立方米。这里的最大潮差８.３９米，平均潮差５.０８米；电站功率３２ ００千瓦；１９８９年发电量６.２亿瓦／小时。双向潮汐电站的特点是在涨潮、落潮 两个方向均能发电。江厦电站每昼夜可发电１４～１５小时，比单向潮汐电站增加发 电量３０％～４０％。江厦电站每年可为温岭、黄岩电力网提供１００亿瓦／小时的 电能。 中国另一座较大规模的潮汐发电站，是福建平潭幸福洋潮汐发电站，潮差平均为４.５ ４米，最大７.１６米。该站年发电量可达３１.５亿瓦／小时。
潮流能发电技术
水平轴潮流能发电系统
电气2班 张陈 2016200498
海洋能简介
海洋是个庞大的能源宝库，它既是吸能器， 又是贮能器，蕴藏着巨大的动力资源。海水中 蕴藏着的这一巨大的动力资源的总称就叫做海 洋能，它包括潮汐能、波浪能、海流能、海水 温差能和海水盐差能等各种不同形态的能源。
海洋生；
透平类的系统
相比目前还大多数处于概念验证的非透平类 系统，透平类的潮流能系统获得了更广泛的开发， 占据了当前潮流系统中的大多数。其工作原理和 风力发电机组有很大的相似性。潮流能转换装置 在流体介质中收到水动力作用从而带动透平的回 转轴转动，将流体能转换成系统的机械能，能量 传递装置将低速大扭矩的机械能进行转换并传递 至电能转换装置，后者将机械能转换成电能，同 时对电能进行调节并输出至终端。控制系统支配 并管理整套发电装置的运行，而安装支撑结构确 保了装置在海洋环境下工作。
根据控制的给定量的不同，潮流能系 统的最大功率跟踪控制策略可分为直接转 速控制和间接转速控制两种
直接转矩控制
由于流速流向传感器所测量的流速并非是上游无穷处 的流速，且流速在叶轮扫掠面上分布不均，要准确获得水 流速度是比较困难的。为了更可靠实现直接转速控制，可 使用转矩观测器来预测叶轮的机械转矩，再根据预测转矩 和比例系数算出参考转速。
能量随地域时间变化，但有规律可循；
开发环境严酷，一次性投资大，但不污
染环境，不占用良田，可综合利用。
潮流能的定义
潮流是与潮汐相伴而产生的周期性海水水平流动， 在月亮和太阳引潮力作用下，海水做周期性的运动，它
包括海面周期性的垂直升降和海水周期性的水平流动，
后者即被称为潮流。 潮流运动时所产生的动能即为潮流能。
间接转矩控制
电气2班 张陈 2016200498
海洋能简介
海洋是个庞大的能源宝库，它既是吸能器， 又是贮能器，蕴藏着巨大的动力资源。海水中 蕴藏着的这一巨大的动力资源的总称就叫做海 洋能，它包括潮汐能、波浪能、海流能、海水 温差能和海水盐差能等各种不同形态的能源。
海洋生；
透平类的系统
相比目前还大多数处于概念验证的非透平类 系统，透平类的潮流能系统获得了更广泛的开发， 占据了当前潮流系统中的大多数。其工作原理和 风力发电机组有很大的相似性。潮流能转换装置 在流体介质中收到水动力作用从而带动透平的回 转轴转动，将流体能转换成系统的机械能，能量 传递装置将低速大扭矩的机械能进行转换并传递 至电能转换装置，后者将机械能转换成电能，同 时对电能进行调节并输出至终端。控制系统支配 并管理整套发电装置的运行，而安装支撑结构确 保了装置在海洋环境下工作。
根据控制的给定量的不同，潮流能系 统的最大功率跟踪控制策略可分为直接转 速控制和间接转速控制两种
直接转矩控制
由于流速流向传感器所测量的流速并非是上游无穷处 的流速，且流速在叶轮扫掠面上分布不均，要准确获得水 流速度是比较困难的。为了更可靠实现直接转速控制，可 使用转矩观测器来预测叶轮的机械转矩，再根据预测转矩 和比例系数算出参考转速。
能量随地域时间变化，但有规律可循；
开发环境严酷，一次性投资大，但不污
染环境，不占用良田，可综合利用。
潮流能的定义
潮流是与潮汐相伴而产生的周期性海水水平流动， 在月亮和太阳引潮力作用下，海水做周期性的运动，它
包括海面周期性的垂直升降和海水周期性的水平流动，
后者即被称为潮流。 潮流运动时所产生的动能即为潮流能。
间接转矩控制
海水资源开发利用实践——潮流能发电
海水资源开发利用实践——潮流能发电由于引潮力的作用，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，海水奔腾而归，水位陆续下降，势能又转化为动能。
海水在涨潮和落潮时所具有的动能和势能统称为潮汐能。
潮汐能是一种蕴藏量极大、取之不尽用之不竭、不需开采和运输、洁净无污染的可再生能源。
目前潮汐能最成熟的利用形式是潮汐发电。
2022年4月29日上午，位于岱山县秀山岛海域的LHD海洋潮流能发电平台，目前世界最大单机容量潮流能发电机组“奋进号”正在潮流的带动下平稳运转，源源不断地输送出绿色电能。
截至2022年7月底，该电站已连续运行超过62个月，累计发电总量超过293万千瓦时。
一、潮流能资源的基本介绍潮流能是指月球和太阳的引潮力使海水产生周期性的往复水平运动而形成的动能，发电原理是将水流中的动能通过装置转化为机械能，进而将机械能转化为电能。
适宜开发潮流能的区域通常是指流速峰值大于2m/s的位置，发电装置通常在潮流流速为0.8m/s时启动。
开阔海域的潮流速度通常仅为0.1m/s，但潮波与邻近陆块之间的岬角、岛屿和狭窄海峡等海岸地形的相互作用可使得流速超过2m/s。
因此，合适的地点位于沿海水域且高度局部化。
根据亚特兰蒂斯能源公司的报告，潮流能在全球范围内储量超过120GW。
二、潮流能发电技术（一）潮流能发电装置潮流能发电装置在开发过程中，逐渐研发出多种不同的结构形式，其中根据来流的流向与水轮机装置转动轴的位置关系，可分为水平轴式水轮机和垂直轴式水轮机，还有通过支撑臂摆动来获能的振荡水翼技术等；现有的多数潮流能装置采用直接固定于海底的方法，这样更有利于获能的稳定，但如果需要在离岸较远、水位较深的地方安装装置，则需采用漂浮式结构以便于安装和节约成本。
利用天然潮流所带来的动能推动装置发电的技术可以避免如潮汐发电站或水电站需要修建堤坝与配套设施，能减少相应的投资，且水轮机装置对生态环境影响小。
潮流能发电(一)
潮流能发电技术（一）Tidal Current Power Generation(1) 在浅海、海峡、海湾或河口一带，涨潮与退潮会引起较强的潮流，水流速度较高，可直接利用潮流前进的动能来推动水轮机发电，方法类似于风力发电机，称之为潮流发电机。
风力机可用的形式基本上都可用于潮汐动能发电，比较典型的的是采用与水平轴风力机相似的结构与原理，下面举两个例子介绍一下。
敞水型水平轴桨叶潮流发电装置图1是一种潮汐动能发电机示意图，与顺风式风力机工作原理相同，也叫桨叶式潮流发电机。
转轮的叶片与风力机类似，由于水的密度约为空气的800多倍，相同功率下的叶片面积与长度可大大缩小，不过潮汐水流速一般没有风速快。
叶轮通过增速齿轮箱与发电机连接，一同安装在机舱内，机舱安装在支柱上，可绕支柱旋转，支柱固定在海底,属坐底式安装。
水流推动叶轮旋转，并保持叶轮面与水流方向垂直。
由于叶轮在敞开的水中旋转，属敞水式结构。
图1 桨叶式潮流发电机图2 水下的桨叶式潮流发电机桨叶式潮流发电机可安装多个组成潮流发电站，图2是六个桨叶式潮流发电机的水下模拟图。
桨叶式潮流发电机在国外已有成功的产品，比较典型的是英国研制的一种桨叶式潮流发电机，名为“SeaGen”，形似倒置的风车，由一对涡轮组成，每个涡轮直径20米，容量1200千瓦。
涡轮安装在柱桩上，柱桩固定在海底。
图3是该潮流发电机的图片。
图3 SeaGen桨叶式潮流发电机（图片来自网络）扩张型涡轮潮流发电装置还有一种是把叶轮安装在水平扩张导流管内，扩张导流管在风力机中称为扩散器，利用导流管对水流进行加速，可明显提高叶轮的输出功率。
叶轮由多个叶片组成，这是一种导流管增速涡轮机结构，或称为导流管增速水轮机，见图4。
图4 导管涡轮式潮流发电机图中浅蓝色箭头线表示水流走向，水流推动发电机发电，涡轮机采用双向对称结构，反方向水流同样推动发电机发电，适用于潮流发电。
导流管增速涡轮发电机可安装多个组成潮流发电站，图5是五个导管涡轮式潮流发电机水下模拟图。
《潮流能发电技术》课件
2
2. 商业银行贷款
商业银行可以根据项目的经济效益和风险情况提供贷款，为项目建设提供资金支持。
3
3. 风险投资
风险投资机构可以投资潮流能发电项目，以期获得高额回报，推动项目发展。
4
4. 私人资本
私人投资者可以通过投资基金、股权投资等方式参与潮流能发电项目，分享项目收益。
潮流能发电项目的政策支持
国家政策
3
3. 多能源互补技术
结合风能、太阳能等其他可再生能源，构建多能源互补系统，实现能源高效利用，提高系统稳定性。
4
4. 海底储能技术
研究开发海底储能技术，解决潮汐能发电间歇性的问题，实现能源的稳定供应。
潮流能发电技术的研究热点
高效能量捕获
研究重点在于提升潮流能发电设备的能量捕获效率，降低发电成本。
智能控制技术
2
设备运输
将发电机组及其配套设备安全高效地运送到安装地点，注意防腐和防碰撞。
3
安装调试
将发电机组安装到位，并进行调试，确保其正常工作。
潮流能发电机组的调试
1
系统检查
首先，要对整个潮流能发电机组进行全面检查，确保所有部件都处于完好状态，并满足调试要求。
2
空载运行
在空载情况下启动发电机组，并逐渐提高转速，观察各个部件的运行情况，及时进行调整。
清洁保养
定期清洁发电机组的表面、内部以及冷却系统，防止灰尘、污垢和腐蚀的堆积。
清洁发电机组的机械部件，确保其正常运行和散热效果。
潮流能发电机组的故障诊断
故障代码分析
通过分析故障代码，可以初步判断故障类型和范围，为后续排查提供方向。
数据分析
收集和分析运行数据，如功率输出、转速、电流等，帮助定位故障原因。
新能源发电技术课件08波浪能-学生版
波浪发电是波浪能利用的主要方式。 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。
新能源发电技术
波浪能与波浪发电
§8.3 波浪发电装置的基本构成
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(即受波体)，捕获波浪的能量； 2）机械能转换系统(中间转换装置)，把捕获的波浪能转换为
外海的风浪或涌浪传到海岸附近，受水深和地形作用会改变 波动性质，出现折射、波面破碎和倒卷，这就是近岸浪。
新能源发电技术
波浪能与波浪发电
海浪的等级
（根据波高大小） 通常将风浪分为 10 个等级，将涌浪分为5 个等级：
新能源发电技术
波浪能与波浪发电
海浪的运动
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
风传递给海水的能量取决于风速、风与海水作用时间及作用 路程，表现为不同速度、不同“大小”的波浪。
海浪的波高从几毫米到几十米， 波长从几毫米到数千公里， 周期从零点几秒到几小时以上。
新能源发电技术
波浪能与波浪发电
波浪的分类
（按形成和发展的过程） 风浪，指的是在风的直接吹拂作用下产生的水面波动。
风浪可从其形成区域传播开去，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。
圆运动，如图8.1 所示。
新能源发电技术
海岸附近的波浪折射波浪能与波浪发电
新能源发电技术
波浪能与波浪发电
§8.2 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。 形成波浪的原动力主要来自于风对海水的压力以及其与海面
的摩擦力，波浪能是海洋吸收了风能而形成的，其根本来 源是太阳能（风能也来自于太阳能）。 波浪的能量与波浪的高度、波浪的运动周期以及迎波面的宽 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。
机械能，再最终转换成电能。
新能源发电技术
波浪能与波浪发电
§8.3 波浪发电装置的基本构成
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(即受波体)，捕获波浪的能量； 2）机械能转换系统(中间转换装置)，把捕获的波浪能转换为
外海的风浪或涌浪传到海岸附近，受水深和地形作用会改变 波动性质，出现折射、波面破碎和倒卷，这就是近岸浪。
新能源发电技术
波浪能与波浪发电
海浪的等级
（根据波高大小） 通常将风浪分为 10 个等级，将涌浪分为5 个等级：
新能源发电技术
波浪能与波浪发电
海浪的运动
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
风传递给海水的能量取决于风速、风与海水作用时间及作用 路程，表现为不同速度、不同“大小”的波浪。
海浪的波高从几毫米到几十米， 波长从几毫米到数千公里， 周期从零点几秒到几小时以上。
新能源发电技术
波浪能与波浪发电
波浪的分类
（按形成和发展的过程） 风浪，指的是在风的直接吹拂作用下产生的水面波动。
风浪可从其形成区域传播开去，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。
圆运动，如图8.1 所示。
新能源发电技术
海岸附近的波浪折射波浪能与波浪发电
新能源发电技术
波浪能与波浪发电
§8.2 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。 形成波浪的原动力主要来自于风对海水的压力以及其与海面
的摩擦力，波浪能是海洋吸收了风能而形成的，其根本来 源是太阳能（风能也来自于太阳能）。 波浪的能量与波浪的高度、波浪的运动周期以及迎波面的宽 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。
潮汐能-PPT
（1） 潮汐发电的优点
(2) 潮汐发电的不足
（a）发电出力有间歇性。 （b）水头低，发电效率 不高。 （c）工程复杂，建设投 资大。
（d）关于泥沙淤积问题 的疑虑。
3· 潮汐发电的发展
（1）世界潮汐发电的发展
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。 直到1960s，潮汐发电才在世界范围内有了较快发展。
来自月亮的你
潮汐能
目
录
潮汐能简介
潮汐能的利用
潮汐发电的发展
Company LOGO
我国潮汐能的发展前景
1. 潮汐能简介
1.1 潮汐现象
海面受太阳和月亮 吸引所引发的周期性 流动所产生的水面升 降现象。
1. 潮汐能简介
1.2 潮汐的形成
成因：万有引力定律 由于月球、太阳对地球 不同质点的引力不同而 引起的。 形式： 大潮 小潮
4.3 原因
1 2
3
经济效益差 政府有关部门 缺乏
对潮汐能开 发的激励政策 和优惠措施潮 汐电站规模小、 投资高
1. 潮汐能简介
1.3 潮汐能
定义Βιβλιοθήκη 是一种以位能形态出现的海洋能 ，是海水潮涨和潮落形成的水的 势能。
特点
取之不尽，用之不竭，蕴藏量大 、洁净无污染。
应用
主要用来发电。
2.潮汐能的利用
2.1 潮汐发电的原理
潮汐发电的过程
涨潮时海水涌入水库内；
退潮时海水涌出；
利用水的冲力带动发电机 发电；
（3） 双库单向型
潮汐发电.ppt罗晓英
潮汐发电 - 应用前景
• 利用潮汐发电日趋成熟，已进人实用阶段 • 据不完全统计，我国潮汐能蕴藏量为1.1亿 千瓦，其中可开发的约3850万千瓦
• /programs/view/ rddVD20BIj4?union_id=102197_10000 1_01_01
潮汐发电 - 优点
• 可再生能源 潮汐能是一种清洁、不污染环境、不影响生 态平衡的可再生能源。潮水每日涨落，周 而复始， 取之不尽，用之不竭。 • 发电量稳定 它是一种相对稳定的可靠能源，很少受气候、 水文等自然因素的影响，全年总发电量稳 定，不存在丰、枯水年和丰、枯水期影响。
• 建设方便 潮汐电站不需淹没大量农田构成水库，因此 不存在人口迁移、淹没农田等复杂问题 • 减低灾害 潮汐电站不需筑高水坝，即使发生战争或地 震等自然灾害，水坝受到破坏，也不至于 对下游城市、农田、人民生命财产等造成 严重灾害。
法国朗斯电站
浙江温岭江厦潮汐电站
潮汐发电
题目：潮汐发电 制作者：罗晓英 院系：经济与管理学院10级2班 制作时间：2012年11月16
潮汐发电
• 潮汐发电是一种水力发电的形式，利用潮 汐水流的移动，或是潮汐海面的升降，自 其中取得能量。 • 潮汐发电尚未被广泛使用，潮汐发电对于 未来的电力供应有很好的潜力。此外它比 风能、太阳能更容易预测。
• 发电成本低 潮汐能开发一次能源和二次能源相结合，不 用燃料，不受一次能源价格的影响，而且 运行费用低，是一种经济能源 • 机组多 • 机组台数多，不用设置备用机组
潮汐发电 - 缺点
• 间歇性 潮差和水头在一日内经常变化，在无特殊调 节措施时，出力有间歇性。 • 潮差 潮汐存在半月变化，潮差可相差二倍，故保 证出力、装机的年利用小时数也低。
潮流能发电技术
二次能量转换原理
传统工作方法及其工作原理
在捕获装置之后，传统的后续能量处理方法首先采用 齿轮增速箱对透平旋转运动进行增速，将叶轮所具有的 的低扭矩机械能转换成高速低扭矩的机械能，再驱动发 电机工作，将机械能转换成电能，而发电机之后的电能 处理环节取决于系统的能量消耗方式，若为并网式，则 发电机发出的电能经各类变频器及并网控制器后调节成 电压，频率及相序一定的交流电，然后并入电网；而若 为独立运行式，则电能处理环节更加复杂，发电机发出 的电能通常经整流装置，直流变换装置调节成电压电流 在一定范围内的直流电形式进入蓄电池组成或直流负载 中，或者再通过逆变器向交流负载供电。
根据控制的给定量的不同，潮流能系 统的最大功率跟踪控制策略可分为直接转 速控制和间接转速控制两种
直接转矩控制
由于流速流向传感器所测量的流速并非是上游无穷处 的流速，且流速在叶轮扫掠面上分布不均，要准确获得水 流速度是比较困难的。为了更可靠实现直接转速控制，可 使用转矩观测器来预测叶轮的机械转矩，再根据预测转矩 和比例系数算出参考转速。
透平类的系统
相比目前还大多数处于概念验证的非透平类 系统，透平类的潮流能系统获得了更广泛的开发， 占据了当前潮流系统中的大多数。其工作原理和 风力发电机组有很大的相似性。潮流能转换装置 在流体介质中收到水动力作用从而带动透平的回 转轴转动，将流体能转换成系统的机械能，能量 传递装置将低速大扭矩的机械能进行转换并传递 至电能转换装置，后者将机械能转换成电能，同 时对电能进行调节并输出至终端。控制系统支配 并管理整套发电装置的运行，而安装支撑结构确 保了装置在海洋环境下工作。
透平类的与风力发电的区别倍左右，对于相同功率等级的 机组，潮流能系统的叶轮直径仅为风力机组的1/2左右，所以其 功率体积比大。
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透平类的与风力发电的区别
① 由于海水的密度大约是空气的800倍左右，对于相同功率等级的 机组，潮流能系统的叶轮直径仅为风力机组的1/2左右，所以其 功率体积比大。
② 相对于风的瞬息万变，潮流能的稳定性及高可预测性对于潮流 能系统的控制及操作来说是比较有利。
③ 由于流体介质的区别，潮流能系统的透平装置受到的载荷更大， 但其只需正反180度两个方向运行，从而可省略偏航装置。
开发环境严酷，一次性投资大，但不污 染环境，不占用良田，可综合利用。
潮流能的定义
潮流是与潮汐相伴而产生的周期性海水水平流动， 在月亮和太阳引潮力作用下，海水做周期性的运动，它 包括海面周期性的垂直升降和海水周期性的水平流动， 后者即被称为潮流。
潮流运动时所产生的动能即为潮流能。
潮流能的特点
1. 较强的规律性和可预测性； 2. 功率密度大，能量稳定，易于电网的发
1. 总体性能更好，能量捕获率高，自启动性能 好，转速也相对高，更利于直驱传动。
2. 更利于开展各种控制方法，如变速，失速， 变桨控制等。
3. 相关的知识库丰富，可利用的现有技术相对 较少，如风力机和船舶螺旋桨领域的技术。
潮流能透平的能量捕获原理
1 制动盘概念及动量定理 2.旋转尾流效应及角动量定理 3.叶素理论 4.叶素动量理论
④ 潮流能系统更方便使用聚流装置来增加流体速度，另外旋转部 分在水下，所以噪声小，没有视觉上的影响。
⑤ 恶劣的海洋工作环境使潮流能系统必须要考虑结构腐蚀，密封， 叶片损坏，系统维护，大的轴向受力及气蚀等问题
垂直轴式系统
在透平类潮流系统中，水平轴式和垂直轴式系统各具 特点。垂直轴系统其透平轴先分别垂直于潮流方向及水 平面，该类系统开发的较早，其技术优点有：（1）透平 总体设计更简单，成本低，叶片加工制作容易；（2）其 透片可适应各方向的来流，而发电机更方便放置在水面 以上，因此可简化对流问题，及降低水下密封部分的成 分。（3）因为叶尖损失相对小，所以噪声更小。（4） 安装支撑方式更适合采用漂浮式的结构，同时更便于采 用聚流装置来增大流速。（5）更适合于在垂直方向上流 速不均匀的浅水海洋环境，尤其是旋转形叶片的透平。 相应的垂直轴系统也有一些明显的缺点：比如通常透平 的启动转矩比较低，启动特性差，运行时有较大的转矩 脉动，能量转换效率较低。
根据控制的给定量的不同，潮流能系 统的最大功率跟踪控制策略可分为直接转 速控制和间接转速控流速并非是上游无穷处 的流速，且流速在叶轮扫掠面上分布不均，要准确获得水 流速度是比较困难的。为了更可靠实现直接转速控制，可 使用转矩观测器来预测叶轮的机械转矩，再根据预测转矩 和比例系数算出参考转速。
与传统的需要搭建大坝并利用人工存储的海水势能 发电的潮汐发电机组不同，新兴的潮流能转换系统采用 开放式的机械结构，不需要大型的土建工程，无需巨额 的前期投资，对水道的通航影响小。利用该类系统发电 时，由于水下旋转系统部分转速低不会产生大的噪音， 也不会影响到附近的海洋生物，因此可以保持良好的地 域生态环境。另外由于系统的大部分都放置水下，不会 影响到人们的视觉环境。
二次能量转换原理
传统工作方法及其工作原理
在捕获装置之后，传统的后续能量处理方法首先采用 齿轮增速箱对透平旋转运动进行增速，将叶轮所具有的 的低扭矩机械能转换成高速低扭矩的机械能，再驱动发 电机工作，将机械能转换成电能，而发电机之后的电能 处理环节取决于系统的能量消耗方式，若为并网式，则 发电机发出的电能经各类变频器及并网控制器后调节成 电压，频率及相序一定的交流电，然后并入电网；而若 为独立运行式，则电能处理环节更加复杂，发电机发出 的电能通常经整流装置，直流变换装置调节成电压电流 在一定范围内的直流电形式进入蓄电池组成或直流负载 中，或者再通过逆变器向交流负载供电。
新型方法及其工作原理
思路：液压传动替代传统的齿轮传动。
系统功率控制原理
水平轴潮流能转换系统的功率控制主 要包括在额定流速以下的最大功率跟踪控 制及在额定流速以上的功率稳定输出控制 两部分。
最大功率跟踪控制
对于给定几何尺寸及参数的水平轴潮流能透平，根据叶 素动量理论，通过计算可获得不同叶片安装角时的轴功 率随水流流速的变化曲线，将其无因次化可获得不同安 装角时的功率系数和叶尖速比的关系曲线，即潮流能透 平的功率特性曲线，典型曲线形式如图所示。
间接转矩控制
功率稳定输出控制原理
根据上面的潮流能透平的功率特性曲线可见，当叶片的安装角 逐渐增大时，功率系数曲线显著地缩小。利用功率系数随安装角的 变化规律，在高于额定流速工况下，通过调节叶片安装角，能够有 效地降低透平叶轮的功率系数，从而可将系统的输出功率控制在额 定功率附近。
水平轴潮流能发电系统
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海洋能简介
海洋是个庞大的能源宝库，它既是吸能器， 又是贮能器，蕴藏着巨大的动力资源。海水中 蕴藏着的这一巨大的动力资源的总称就叫做海 洋能，它包括潮汐能、波浪能、海流能、海水 温差能和海水盐差能等各种不同形态的能源。
海洋能的特点
能量密度低，但总蕴藏能量大，可再生； 能量随地域时间变化，但有规律可循；
配电管理，是一种优秀的可再生能源； 3. 潮流能的运用形式通常是开放的，不会
对海洋环境造成大的影响。
潮流能的主要利用方式是发电。从能量转换角度来看， 一套完整的潮流能转换系统（或称为潮流能发电系统） 主要由潮流能捕获系统（或称为潮流能转换装置），能 量传递装置，电能转换装置，控制系统，安装支撑结构 这五部分组成。
透平类的系统
相比目前还大多数处于概念验证的非透平类 系统，透平类的潮流能系统获得了更广泛的开发， 占据了当前潮流系统中的大多数。其工作原理和 风力发电机组有很大的相似性。潮流能转换装置 在流体介质中收到水动力作用从而带动透平的回 转轴转动，将流体能转换成系统的机械能，能量 传递装置将低速大扭矩的机械能进行转换并传递 至电能转换装置，后者将机械能转换成电能，同 时对电能进行调节并输出至终端。控制系统支配 并管理整套发电装置的运行，而安装支撑结构确 保了装置在海洋环境下工作。