潮流能发电及潮流能发电装置汇总情况
潮汐海流能发电
海洋中所蕴藏的可再生自然能源称为海洋能，源于太阳和月亮对地球的引力变化以及太阳辐射给予海洋巨大的能量。
只要太阳、月球等天体与地球共存，这种能源就会再生，就会取之不尽，用之不竭。
潮汐现象就是海水在月球和太阳引力作用下所产生的周期性运动，潮汐的潮差又引起潮流。
潮差与潮流的能量都可以用来发电。
海洋能Ocean Energy海洋能源主要指海洋中所蕴藏的可再生的自然能源，主要为潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能和海水盐差能。
究其成因，潮汐能和潮流能来源于太阳和月亮对地球的引力变化，其他均源于太阳辐射。
海洋能具有可再生性。
海洋能来源于太阳辐射能与天体间的万有引力，只要太阳、月球等天体与地球共存，这种能源就会再生，就会取之不尽，用之不竭。
海洋能总蕴藏量高达天文数字，但单位体积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小。
这就是说，要想得到大能量，就得从大量的海水中获得。
潮汐能潮汐现象是海水在月球和太阳引力作用下所产生的周期性运动，由于月亮离地球较近，月球与太阳引潮力之比为11：5，引起海洋潮汐主要是月亮。
月球的引力使地球向月面和背月面的水位升高。
通常，将白天海水上涨叫“潮”，晚上海水上涨叫“汐”，合称“潮汐”。
由于太阳的引潮力也不小，月亮与太阳在不同位置引起潮汐也不同,图1与图2是月亮与太阳在不同位置引起潮汐的示意图，图中地球周围的蓝色代表潮汐，为能看清夸张的进行表现。
图1 潮汐形成的示意图（一）在农历每月的初一太阳和月球在地球的一侧，两者引潮力相加，会引起较高的潮差，称之为“大潮”；在农历的初八太阳与月亮相对地球的位置垂直，太阳的引潮力在垂直方向吸引海水，削弱了月亮引起的潮汐，使潮差减至最小，称之为“小潮”。
图2 潮汐形成的示意图（二）在农历每月的十五或十六附近，太阳和月亮在地球的两侧，太阳和月球的引潮力你推我拉也会引起较高的潮差，也称之为“大潮”。
在农历每月的二十三太阳与月亮相对地球的位置垂直，太阳的引潮力削弱了月亮的引潮力，引起的潮差也最小，也称之为“小潮”。
我国潮流能发电发展现状及机组技术探究——定桨距水平轴潮流能发电机组的启机控制及优化
第11卷第2期海洋经济V d. 11 No. 2 2021 年 4 月 MARINE ECONOMY A pr.2021[产业经济]我国潮流能发电发展现状及机组技术探究—定桨距水平轴潮流能发电机组的启机控制及优化林东以，3,何立君田宏悦i林恩勒3(1.杭州林东新能源科技股份有限公司，浙江杭州310051; 2.浙江舟山联合动能新能源开发有限公司，浙江舟山316000; 3.杭州林黄丁新能源研究院有限公司，浙江杭州311700)摘要：潮流能发电机组是一种潮流驱动发电装置，可以将海流中蕴含的动能转换为人类可以直接利用的电能。
本文提出了一种定桨距水平轴潮流能机组的启机控制方法，即将机组从静止待机状态过渡至发电状态，进入最大功率跟踪阶段。
主要的控制方法为：首先，以转速模式控制机组离开静止状态，并加速到一定转速下运行，然后切换至转矩模式，进入最大功率跟踪控制，同时根据当前流速调整启机转速，以防止最大功率跟踪控制的失效。
最后，通过仿真验证了本文启机控制方法的有效性，并能够适应不同潮流流速的启机环境。
关键词：发电机组；潮汐能；定桨距；水平轴中图分类号：T M612: P743.1文献标志码：A文章编号：2095-1647(2021)02-0096-08引言潮汐是一种周期性海水自然涨落现象。
在 月球和太阳的引力作用下，海水做周期性运 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。
水平流动部分为潮汐的动能，称为潮流能111。
经调查和估算，我国海洋潮流能主要分布 在沿海92个水道，可开发的装机容量为0.183xl08千瓦，年发电量约2.70xl0I Q千瓦时2|。
近年来，我国高度重视海洋可再生能源的 开发利用。
2019年，潮流能发电量为160万 千瓦时。
2019年6月，浙江省发展改革委批 复浙江舟山LHD模块化大型海洋潮流能发电 机组临时上网电价，明确LHD模块化大型海洋潮流能发电项目自2016年8月机组并网发 电之日起执行2.58元/千瓦时（含税）的优惠电价[31。
潮汐能发电在海洋工程中的应用案例
潮汐能发电在海洋工程中的应用案例潮汐能发电是一种可再生能源的形式，利用海洋潮汐运动来产生电力。
这种能源形式在海洋工程中有着广泛的应用，为地球上不同地区的能源需求提供了可持续发展的解决方案。
本文将介绍一些潮汐能发电在海洋工程领域中的应用案例。
1. 潮流发电计划潮流发电计划是英国一个重要的潮汐能发电项目。
该项目位于苏格兰的苏利文湾，利用人工安装的潮汐涡轮机将潮汐能转化为电能。
这个计划的主要目标是测试和改进潮汐能发电技术，同时为苏利文湾地区提供可持续的清洁能源。
通过该项目的实施，潮汐能发电在海洋工程中得到了进一步的推广和应用。
2. 应用于岛屿供电塞班岛是太平洋上一个人口较多的岛屿，过去主要依靠柴油发电机供电。
然而，柴油发电机不仅昂贵而且对环境造成污染。
为了解决这个问题，塞班岛引入了潮汐能发电技术。
通过在周围海域安装潮汐涡轮机，岛上居民可以利用潮汐能发电机组的清洁能源来满足电力需求。
这项工程为岛上提供了可持续、环保的电力解决方案。
3. 海岸线防洪工程潮汐能发电在海岸线防洪工程中也有着重要的应用。
潮汐能发电装置可以与防洪设施结合使用，既能够发挥潮汐能发电的作用，又能够有效地减少洪水灾害的发生。
通过安装潮汐涡轮机，波浪和潮汐的能量可以转化为电能，并且在需要时可以调节发电装置的运行方式，减缓洪水的影响。
这种应用方式在一些沿海城市和岛屿上得到了广泛的采用。
4. 水下航行器充电站潮汐能发电还可以应用于水下航行器充电站的建设。
水下航行器是进行海洋科学研究和资源勘察的重要工具，但是其电池容量有限，需要进行频繁的充电。
潮汐能发电装置可以在海洋中为这些航行器提供可持续的电力。
通过设置水下充电站，航行器可以在需要时进行电池充电，从而延长使用时间和提高工作效率。
总结：以上是几个潮汐能发电在海洋工程中的应用案例。
这些案例展示了潮汐能发电作为一种可再生能源，在海洋工程领域中的广泛应用和潜力。
随着技术的不断进步和环境意识的提高，相信潮汐能发电将在未来发挥更大的作用，为我们提供更清洁、可持续的能源解决方案。
海洋中的绿色能源潮汐发电
海洋中的绿色能源潮汐发电海洋中的绿色能源——潮汐发电随着全球能源需求的不断增长，传统的化石燃料能源逐渐显现出短缺和环境污染的问题，因此寻找替代能源成为了当务之急。
在众多的可再生能源中，潮汐能作为一种稳定可靠的能量来源，吸引了越来越多的关注。
本文将重点介绍海洋中的绿色能源——潮汐发电。
一、潮汐发电的原理及技术潮汐发电是利用潮汐能将海水的动能转化为电能的一种方式。
它利用了海洋潮汐的规律性特点，通过建设海上的潮流电站或海底的浮式潮流电站来收集潮汐能。
1. 海上潮流电站海上潮流电站通常由大型涡轮机、发电机和转换器组成。
当潮汐水位差较大时，海水通过涡轮机驱动涡轮旋转，然后将动能传递到发电机上，最终转化为电能。
这种海上潮流电站的特点是建设相对简单，但受到潮汐影响较大，能量收集效率较低。
2. 海底浮式潮流电站相比于海上潮流电站，海底浮式潮流电站的建设更为复杂，但能够提高潮汐能的收集效率。
它利用了海水中潮流的动能，通过建设浮式装置将其转化为电能。
海底浮式潮流电站通常包括涡轮机、发电机、转换器和蓄能设备等组成部分，能够更加有效地利用潮汐能。
二、潮汐发电的优势与挑战1. 优势潮汐能作为一种可再生能源，具有许多优势。
首先，潮汐能源每天都可预测并且规律性强，相比于太阳能和风能更加稳定可靠。
其次，潮汐发电无需消耗化石燃料，减少了对环境的污染。
此外，潮汐发电设施对于海洋生态系统的影响相对较小，能够最大限度地保护生态环境。
2. 挑战然而，潮汐发电也面临一些挑战。
首先，潮汐能的资源分布较为有限，只有部分地区的海岸线具备较大的潮汐能。
其次，潮汐发电设备的建设和维护成本较高，需要大量的资金投入。
此外，潮汐能的利用还存在技术难题，如潮汐变动的复杂性、腐蚀问题以及传输与储存等方面的挑战。
三、全球潮汐能发展现状目前，潮汐能的开发利用在全球各地得到了不同程度的推动与发展。
以下列举了一些国家的潮汐能利用情况。
1. 英国作为潮汐能的领头羊之一，英国一直致力于推动潮汐发电的技术研发和商业化应用。
潮流发电_一种开发潮汐能的新方法
清洁能源与新能源潮流发电)))一种开发潮汐能的新方法张勇,崔蓓蓓,邱宇晨(上海市电力公司,上海200023)摘要:介绍了潮流发电技术的基本知识和世界潮流发电的发展情况,指出潮流发电是一种非常有发展前景的潮汐能利用技术。
由于经济性、环境保护等因素影响,传统潮汐电站的建设受到很大制约。
潮流发电技术可以克服水库式潮汐能发电拦海筑坝带来的缺点,近年来技术发展迅速;而我国的潮流发电技术研究尽管起步较早但发展不快;为了充分利用我国丰富的潮汐能,建议政府大力支持和扶植潮流发电技术的发展。
关键词:潮汐;潮流;发电中图分类号:T K79文献标志码:B文章编号:1005-7439(2009)04-0223-05Tidal Stream Power Generation)))A New Approach to Tidal EnergyZHANG Yong,C UI Be-i bei,QIU Yu-chen(Shanghai M unicipal Electric P ow er Company Shang ha i200023,China)潮汐能是一种清洁的可再生能源,与风能和太阳能相比,潮汐能的能量密度大且易预测,因此更便于利用。
全球的潮汐能发电的资源量在10亿kW 以上,潮汐能的开发利用早就受到关注,在各类当代的可再生能源开发中,潮汐能发电也是最早应用的技术之一。
我国潮汐能资源非常丰富,开发利用潮汐能对于我国能源结构的改善和能源可持续发展具有重要意义,并早就受到关注,1958年前后广东省顺德县已经开始兴建小型潮汐电站。
然而传统的水库式潮汐电站一般建在河口,必须拦海筑坝,建设成本巨大[1]而且对水文和生态环境带来不利影响,因此它的发展受到制约。
事实上不管是20世纪70年代投运的标志着潮汐电站进入实用阶段的法国朗斯240M W潮汐电站,还是近期即将建成韩国希洼湖254M W潮汐电站或者英国正在酝酿的塞文河8.6GW潮汐发电项目[2],在经济和环保方面一直都有争论,例如http://w w /cymru/eng-lish/new s/severn_barrage_repor t.html和http:// ww /r efts/sev er n.html以及ht-tps://secure.w w /core/about/cymru_ 0000002513.asp等网站就有许多对英国塞文河潮汐发电项目争论的文献。
潮流能发电及潮流能发电装置汇总
潮流能发电及潮流能发电装置戴庆忠摘要 潮流能发电是利用潮汐动能的一种发电方式。
由于潮流能发电不需要筑坝 拦水，具有对环境影响小等许多优点。
因此，近年来潮流能发电引起许多国家 重视，潮流能发电技术发展很快。
本文从分析潮流能的特点入手，介绍了国内外潮 流能发电的近况，重点介绍目前出现的各种潮流能发电装置，包括水平轴潮流能水轮 机、竖井潮流能水轮机、振荡水翼式潮流能装置等。
关键词 潮汐 潮流能 潮流能水轮机 潮流能发电1 前言1.1 潮流能的特点潮流主要是指伴随潮汐现象而产生的有规律的海水流，潮流每天两次改变其大小和方向。
而潮流能发电则是直接利用涨落潮水的水流冲击叶轮等机械装置进行发电。
众所周知，潮汐是海水在月球、太阳等引力作用下形成的周期性海水涨落现象。
潮汐现象伴随两种运动形态：一是涨潮和落潮引起的海水垂直升降，即通常所指的潮汐；二是海水的水平运动，即潮流。
前者(海水垂直升降)所携带的能量(潮汐能)为势能；而后者所携带的能量(潮流能)为动能。
可以说，两者是与潮汐涨落相伴共生的孪生兄弟。
对前者，可以采用类似河川水力发电的方式，筑坝蓄水发电；而对本文所介绍的潮流能，可以采用类似于海流发电方式，利用潮流的动能发电。
与常规能源比较，潮流能有以下特点：(1) 潮流能是一种可再生的清洁能源。
(2) 潮流能的能量密度较低(但远大于风能和太阳能)，但总储量较大。
(3) 与海流能不同，潮流能是一种随时间、空间而变化的能源，但其变化有规律可循， 并可提前预测预报。
(4) 潮流能发电不拦海建坝，且发电机组通常浸没在海中，对海洋生物影响较小，也不 会对环境产生三废污染，不存在常规水电建设中头疼的占用农田、移民安置等诸多问题。
(5) 与陆地电力建设相比，潮流能开发环境恶劣，一次性投资大，设备费用高，安装维 护和电力输送等都存在一系列关键技术问题。
1.2 潮流能水轮机输出功率的计算潮流能机组输出功率的计算公式为： P=ηρ23AV式中 P ——功率，Wρ——海水密度，1025kg/m 3A ——潮流水轮机转子扫掠面积，m 2V ——潮流速度，m/sη——效率从上述可以看出，潮流能机组的输出功率很大程度决定于潮流速度。
潮流能发电原理
潮流能发电原理潮流能发电是一种利用海洋潮汐能转化为电能的可再生能源技术。
潮汐是由于地球受到月球和太阳的引力作用而产生的规律性海洋水位变化。
潮汐是一种相对固定的自然现象，能够稳定地提供能量。
因此，利用潮汐能发电具有持续稳定的特点，被视为一种可靠的清洁能源。
潮流能发电的原理是利用海洋潮汐能转化为动力能，再将动力能转化为电能。
具体来说，主要包括潮汐动力装置和发电装置两部分。
潮汐动力装置是将潮汐能转化为机械能的装置。
一种常见的潮汐动力装置是潮流涡轮机。
潮流涡轮机通过将水流引入涡轮机，利用水流的动能带动涡轮旋转，进而驱动涡轮机内部的发电机发电。
涡轮机通常设在海底，以最大限度地利用潮流能。
发电装置是将机械能转化为电能的装置。
一般情况下，潮流涡轮机会通过传动系统将动力传递给内部的发电机。
发电机利用电磁感应原理，将旋转的机械能转化为电能。
由于潮流涡轮机的运行受到潮汐的影响，因此发电装置需要具备一定的调节和控制系统，以保证发电的稳定性和可控性。
潮流能发电具有一些独特的优势。
首先，潮汐能是一种可再生的能源，不会像化石能源一样耗尽。
其次，潮汐能是一种稳定的能源，潮汐的周期性和规律性使得发电系统能够提前计划和调度发电。
再次，潮流能发电是一种清洁能源，不会产生二氧化碳等温室气体和污染物，对环境没有直接的负面影响。
此外，潮流能发电的设备通常位于海洋中，不会占用大量陆地资源。
然而，潮流能发电也存在一些挑战和问题。
首先，由于潮汐能的利用需要特定的地理环境和条件，因此潮流能发电的可行性和适用性受到一定限制。
其次，潮流能发电设备的建设和维护成本较高，需要大量的投资。
此外，潮流能发电还面临着对海洋生态环境的影响和冲击，需要进行充分的环境评估和监测。
潮流能发电技术还处于发展初期，尚未广泛商业化应用。
但随着清洁能源的需求和发展，潮流能发电作为一种可持续的能源选择，具有重要的发展前景。
未来，随着技术的进一步突破和经济的进一步成熟，潮流能发电有望成为海洋能源领域的重要组成部分。
潮流能发电技术
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。
潮流能发电技术的研究与应用现状
潮流能发电技术的研究与应用现状潮汐是地球的自然现象之一，每天都会发生两次，会产生极大的能量潜力。
近年来，随着可再生能源的重要性逐渐提高，人们开始关注潮汐能的利用。
潮流能发电技术作为一种新兴的清洁能源技术，在全球范围内得到了广泛的研究与应用。
本文将介绍目前潮流能发电技术的研究现状和应用情况。
1. 潮流能发电技术简介潮流能发电技术是利用潮汐运动产生的动能将其转化为电能的一种方式。
相比于传统的化石燃料发电方式，潮流能发电具有环保、可再生、预测性强等优点。
目前主要的潮流能发电技术有潮流涡轮机、潮汐堰和潮流摇摆发电机等。
1.1 潮流涡轮机潮流涡轮机是目前最常见的潮流能发电技术之一。
它利用潮汐运动产生的水流驱动涡轮机转动，从而产生电能。
潮流涡轮机的主要构成部分有涡轮机、发电机和传动系统等。
其中，涡轮机起到转换水流动能为机械能的作用，发电机将机械能转化为电能，传动系统则用于传递涡轮机的转动能量。
1.2 潮汐堰潮汐堰是一种利用潮汐水流高差转化为电能的设备。
它通常由堤坝、引航槽和水轮机等组成。
当潮汐涨潮时，将水引入潮汐堰的引航槽，通过水轮机将水流动能转化为机械能，再由发电机将机械能转化为电能。
而在潮汐落潮时，可以通过控制出口闸门来控制水流，以便将设备转为抽取水能。
1.3 潮流摇摆发电机潮流摇摆发电机是一种较为新颖的潮流能发电技术。
它通过将浮标与弹簧相连，并通过摇摆运动将弹簧带动的发电机转动，从而产生电能。
潮流摇摆发电机对水流速度的要求相对较低，能够适应不同潮流条件，并且由于其结构简单，所以维护成本相对较低。
2. 潮流能发电技术研究现状自潮流能发电技术问世以来，全球范围内的科研机构、大学和企业都积极投入到该领域的研究中。
下面将介绍目前一些重要的研究成果：2.1 潮流能发电技术的性能优化潮流能发电技术的性能优化是目前研究的重点之一。
一些研究人员通过数值模拟和实验研究，探索不同形式的潮流能发电装置的流体动力学特性，以提高发电效率。
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。
潮汐能发电的现状和前景
潮汐能发电的前景0前言能源对经济的发展有着举足轻重的作用,煤、石油、天然气等属不可再生的能源。
随着世界经济的发展,能源需求也不断增长,世界各国都在寻求新能源,希望新能源既是可再生的又能避免像煤、石油、天然气等能源带来的环境污染问题。
开发利用洁净的新能源是解决能源问题及环境问题的出路,海洋被认为是地球的资源宝库，也被称作为能量之海。
从技术及经济上的可行性，可持续发展的能源资源以及地球环境的生态平衡等方面分析，海洋能中的潮汐能作为成熟的技术将得到更大规模的利用。
潮汐能作为洁净的、可再生的新能源,受到广泛的重视。
世界海洋潮汐能蕴藏量约为27 亿kW，若全部转换成电能，每年发电量大约为1.2万亿kWh。
1潮汐能发电概念因月球引力的变化引起潮汐现象，潮汐导致海水平面周期性地升降，因海水涨落及潮水流动所产生的能量，称为潮汐能。
现代潮汐能的利用，主要是潮汐能发电。
潮汐能发电是利用海湾、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力发电厂房，通过水轮发电机组进行发电。
潮汐能发电与普通水力发电原理类似，差别在于海水与河水不同，蓄积的海水落差不大，但流量较大，并且呈间歇性，从而潮汐能发电的水轮机的结构要适合低水头、大流量的特点。
利用潮汐能发电必须具备两个条件：首先潮汐的幅度必须大，至少要有几米；第二海岸地形必须能储蓄大量海水。
由于潮水的流动与河水的流动不同，它是不断变换方向的，因此就使得潮汐能发电出现了不同的型式，例如：○1单库单向型，只能在落潮时发电。
○2单库双向型，在涨、落潮时都能发电。
○3双库双向型，可以连续发电，但经济上不合算，未见实际应用。
2潮汐能发电的特点人类很早就会利用潮汐能,900年前,我国泉州建洛阳桥时就是利用潮汐能搬运石块,在15～18 世纪,法国英国等曾在大西洋沿岸利用潮汐推动水轮机。
但利用潮汐能发电是始于20世纪50 年代,加拿大、法国、俄国和中国都建有潮汐发电站[1]。
7.3 海流能发电技术
7.3.1 海流能概述
1. 海流的分类及成因
➢ 海洋中有许多条洋流，每条洋
流终年沿着一定的途径流动，
流向基本不变，流速也较为稳
海流的变化较为平稳
定。
➢ 潮流的流向和流速都具有周期
性的变化，且变化周期一般与
潮汐一致。
7.3.1 海流能概述
2. 海流能
✓ 定义：海流的动能，与流量及流速的平方成正比。
7.3.5
小结与展望
7.3.1 海流能概述
1. 海流的分类及成因
洋流
潮流
因风力和海水的温度、盐度差
在月球和太阳的引潮力作用下，
而形成的一种较为稳定的大规
海水会出现周期性的涨落现象，
模的海水流动。
被称为潮汐。引潮力除了带来
潮汐，还会使海水产生周期性
的水平流动，这就是潮流。
7.3.1 海流能概述
1. 海流的分类及成因
水下风车 风力发电装置形式颇为类似。
7.3.3 海流能发电装置
1. 水平轴式海流能发电装置
2
影响输出功率
3
的因素
优点
1
如何转动发电
7.3.3 海流能发电装置
1. 水平轴式海流能发电装置
2
影响输出功率
3
的因素
优点
1
如何转动发电
7.3.3 海流能发电装置
1. 水平轴式海流能发电装置
12
如何转动发电
于0.593。
目录 Contents
7.3.1
海流能概述
7.3.2
海流能发电原理
7.3.3
海流能发电装置
7.3.4
著名的海流能发电站
7.3.5
潮汐能发电技术的现状及发展趋势
潮汐能发电技术的现状及发展趋势潮汐能被广泛看作是一种潜在的可再生能源，其在可再生能源发电领域具有重要地位。
作为一种可预测、可靠且环境友好的能源来源，潮汐能发电技术的现状和发展趋势备受关注。
本文将探讨潮汐能发电技术的现状，如潮汐电站的建设与运行情况以及现有技术的状况，并分析其发展趋势。
一、潮汐电站的建设与运行情况潮汐发电的核心设备是潮汐电站，其主要作用是捕获潮汐能并将其转化为电能。
目前全球范围内已经建立了一定规模的潮汐电站，其中以法国、加拿大和中国为代表。
法国的拉韦尔潮汐电站是世界上第一座商业化运营的潮汐电站，利用双向涡轮机抓取潮汐能，并将其转换为电能供应给周边地区。
加拿大的贝拉库拉潮汐电站是北美最大的潮汐电站，其建设采用了先进的双向涡轮机技术，具有较高的发电效率。
中国的三门潮汐电站是最大的潮汐电站之一，该电站采用了潮汐能转换系统，可以实现水流资源的最大化利用。
二、现有潮汐能发电技术的状况1. 潮汐水位差利用技术潮汐水位差利用技术是最常见的潮汐能发电技术。
该技术利用潮汐水位的变化差异，通过潮流发电机等转换装置将其转化为电能。
这种技术优点在于潮汐水位的周期性变化使得能源的供应相对稳定，但缺点在于潮汐水位变化幅度有限，难以实现大规模发电。
2. 潮汐动能利用技术潮汐动能利用技术是更为先进的潮汐能发电技术。
该技术利用水流的动能，在潮汐水流中设置涡轮机或涡轮发电机，将水流动能转化为电能。
相比于潮汐水位差利用技术，潮汐动能利用技术具有更高的发电效率和可利用资源范围广的特点。
三、潮汐能发电技术的发展趋势1. 技术改进与创新随着潮汐能发电技术的不断发展，技术改进和创新是促进其发展的重要驱动力。
目前，涡轮机的效率仍有提升空间，因此优化涡轮机设计以提高能量转换效率是技术改进的重点。
此外，探索新型材料和结构，提高发电设备的耐久性和可靠性，也是技术创新的方向。
2. 系统性能优化潮汐能发电技术不仅需要优化发电设备本身的性能，还需要考虑整个潮汐发电系统的性能优化。
《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。
潮流能发电发展现状
潮流能发电发展现状在地球上，海洋占据了十分之七的领域，海洋中蕴藏的和由于海洋特殊环境而产生的可再生自然能源，包括海上风能、潮汐能、波浪能、温差能和盐差能等，为人类生产生活提供了无穷的能量。
作为清洁能源，潮流能发电可减少50%的二氧化碳排放，并且LHD发电机组的控制系统群拥有完全自主知识产权，目前已获46项国内外专利。
从该项目装机到发电成功意味着中国潮流能发电技术将达到世界领先水平，并为中国清洁能源的规模化开发和产业化发展开辟一条新路径，在海洋潮流能利用方面具有划时代的重要意义。
近几年，中国在海洋能技术和产业应用方面又取得了一些突破性的成果。
一是潮流能发电机组首次实现并网运行。
海域已建成了潮流发电示范型电站，首次实现60kW潮流能机组海岛微网试验运行和120kW机组并网运行。
该站是目前国内实际发电时间最长、发电量最大的机组，具有在东海推广的前景。
二是波浪能利用取得突破性进展。
能源所研建的100kW鹰式波浪能发电装置“万山号”在海域成功投放，累计发电量超过1.5万度，输出电力质量达到市电标准，可望投放南海等远海岛礁应用。
三是首台3.4MW并网潮流能机组海上施工顺利，该机组除国家资金支持外，能新能源有限公司自筹资金近1亿元开发总装机容量3.4MW的模块化潮流能发电机组，如顺利成功发电，中国有望跨入世界潮流能开发先进行列。
中国潮流能资源丰富，但分布不均。
中国近海99个主要水道的潮流能资源理论装机容量为833万千瓦。
其中，xx省近海潮流资源最为丰富，约为519万千瓦，占到了全国潮流能资源总量的50%以上。
截至目前，两台机组累计发电量已超过3万度，刷新了中国潮流能装置发电纪录。
新能源开发有限公司研建的3.4兆瓦模块化潮流能发电机组总成平台已成功下水，该平台7个模块中的两个模块共1兆瓦发电机组成功下海发电，刷新了中国潮流能发电装置装机规模纪录，为中国潮流能规模化应用迈出了坚实的一步。
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潮流能发电及潮流能发电装置戴庆忠摘要潮流能发电是利用潮汐动能的一种发电方式。
由于潮流能发电不需要筑坝拦水，具有对环境影响小等许多优点。
因此，近年来潮流能发电引起许多国家重视，潮流能发电技术发展很快。
本文从分析潮流能的特点入手，介绍了国内外潮流能发电的近况，重点介绍目前出现的各种潮流能发电装置，包括水平轴潮流能水轮机、竖井潮流能水轮机、振荡水翼式潮流能装置等。
关键词潮汐潮流能潮流能水轮机潮流能发电1前言1.1 潮流能的特点潮流主要是指伴随潮汐现象而产生的有规律的海水流，潮流每天两次改变其大小和方向。
而潮流能发电则是直接利用涨落潮水的水流冲击叶轮等机械装置进行发电。
众所周知，潮汐是海水在月球、太阳等引力作用下形成的周期性海水涨落现象。
潮汐现象伴随两种运动形态：一是涨潮和落潮引起的海水垂直升降，即通常所指的潮汐；二是海水的水平运动，即潮流。
前者(海水垂直升降)所携带的能量(潮汐能)为势能；而后者所携带的能量(潮流能)为动能。
可以说，两者是与潮汐涨落相伴共生的孪生兄弟。
对前者，可以采用类似河川水力发电的方式，筑坝蓄水发电；而对本文所介绍的潮流能，可以采用类似于海流发电方式，利用潮流的动能发电。
与常规能源比较，潮流能有以下特点：(1)潮流能是一种可再生的清洁能源。
(2) 潮流能的能量密度较低(但远大于风能和太阳能)，但总储量较大。
(3) 与海流能不同，潮流能是一种随时间、空间而变化的能源，但其变化有规律可循， 并可提前预测预报。
(4) 潮流能发电不拦海建坝，且发电机组通常浸没在海中，对海洋生物影响较小，也不 会对环境产生三废污染，不存在常规水电建设中头疼的占用农田、移民安置等诸多问题。
(5) 与陆地电力建设相比，潮流能开发环境恶劣，一次性投资大，设备费用高，安装维 护和电力输送等都存在一系列关键技术问题。
1.2 潮流能水轮机输出功率的计算潮流能机组输出功率的计算公式为： P=ηρ23AV式中 P ——功率，Wρ——海水密度，1025kg/m 3A ——潮流水轮机转子扫掠面积，m 2V ——潮流速度，m/sη——效率从上述可以看出，潮流能机组的输出功率很大程度决定于潮流速度。
一般来说，潮流 速度大于1m/s 的海域即有开发价值。
1.3 世界潮流能储量及分布潮流能主要集中在近海浅水海域，特别是海峡、水道和湾口处。
根据联合国科教文组 织估计，世界可开发利用的潮流能总量约为３亿kW 。
世界上潮流能储量丰富的地区包括中国、英国、日本、韩国、新西兰和加拿大等地区。
1.3.1 国外潮流能丰富的地区英国威尔士的Pembrokeshire海域英国威尔士与英格兰间的赛文河(Severn)新西兰的Cook海峡新西兰的Kaipara港口加拿大的芬地(Fundy)湾美国的东河(East River)美国旧金山的金门海峡美国新罕布夏州的Piscataqua河英国Channel 岛的Aldemey水道和Swinge水道英国苏格兰Islay与Jura 之间的艾拉(Islay)海峡英国苏格兰Caihness岛与Orkney岛之间的Penlland峡湾美国加州的Humboldt县美国-墨西哥间的墨西哥湾韩国全罗南道海域日本濑户内海，特别是来岛海峡日本北海岛与本岛之间的津轻海峡1.3.2中国潮流能储量及其分布中国潮流能十分丰富。
根据对130个水道统计，理论平均功率为13948.2MW。
按海区分，以东海沿岸最多，有95个水道，理论平均功率为10958.15MW，占全国总量的78.6%，其次是黄海沿岸(12个水道，2308.38MW)。
南海沿岸较少(23个水道，681.99MW)。
按省区分，以浙江省沿岸最多(37个水道，7090.28MW)，占全国一半以上，其次是台湾、福建、山东和辽宁。
中国沿海潮流能密度较高的水道有：杭州湾北部(28.99kW/m2)、舟山金塘水道(25.93 kW/m2)、舟山龟山航道(23.89 kW/m2)、舟山西侯门水道(19.08 kW/m2)、渤海海峡老铁山北侧(17.41 kW/m2)、福建三都沃三都角西北部(15.1 kW/m2)、山东北隍城北侧(13.69 kW/m2)、长江口北港(10.30 kW/m2)，以及台湾澎湖列岛渔翁岛西南(13.69 kW/m2)。
特别是舟山群岛，许多地方潮流速度达到4m/s以上，世界罕见，开发环境和条件很好，适宜建设大型潮流电站。
2国内外潮流能发电现状2.1国外潮流能发电的研究及开发人类对潮流现象的观察、认识由来已久。
但是，基于各种原因，直到1970年代，人类才开始研究潮流能的利用问题，近年来才开始重视潮流能发电的开发及规划建设问题。
美国是世界上最早开展海流发电研究的国家之一。
1973年美国首先提出在佛罗里达海域采用“科里奥利斯”巨型海流发电装置发电的案，该方案为一种管道形水轮发电机，机组长110m，管道口径170m，装置布置在水平面以下30m处，当海流速度为2.3m/s时，可以发电83MW；1985年，美国在佛罗里达的墨西哥湾进行了2kW海流水轮机试验。
同年美国UEK公司设计制造了一台20kW的发电装置，在纽约市东河吊桥上进行了潮流能发电试验。
2002年，美国绿色能源(Verdant Power)公司启动了RITE(Roosevelt Island Tidal Energy)工程，工程在纽约东河中进行。
该项目分三个阶段：2002年～2006年为模型测试阶段；2006～2008年为示范验证阶段；2009～2012年，在东河中安装30台水下潮流发电机组，向电网输送10MW电力。
该项目示范验证阶段已经完成。
目前，Verdant Power 公司又启动了CORE(Cornwall Ontario River Energy)项目，该项目位于美国-加拿大的安大略湖，计划装机15MW。
2009年4月，爱尔兰Open Hydro公司与美国华盛顿州签署潮流能试点项目合同，将安装3台Open Hydro公司的空心贯流式潮流能机组，预计工程在2011年建成发电。
挪威从2003年开始在Kvlsund建设潮流电站，2009年完成模型机组测试，投入运行。
2010年将安装投运单机1MW的潮流机组。
法国2008年完成了Hydrohelix公司3m直径潮流能水轮机的测试。
法国计划建设3～6座潮流能发电站。
新加坡对潮流能发电很重视。
新加坡Atlantis Resources公司是世界上著名的潮流能装置开发商之一。
公司开发了两种型号的潮流能机型。
Nereus机型用于浅海海域(小于25m)，目前150kW和400kW机组已完成测试，正为挪威开发1MW机组；Solon机型用于深海海域(大于25m),500kW机组2008年8月完成测试，正开发2MW机组。
加拿大大不列颠哥伦比亚潮汐能能源(BC Tidal Energy)公司与英国MCT公司合作，计划在温哥华Campbell河建设至少装机3台SeaGen型1.2MW机组的潮流能发电场；2009年4月，加拿大新斯科帝亚动力(Nova Scotis Power)公司与英国Open Hydro公司签订合同，在芬地湾(Fundy)建设一个1MW的潮流能发电站。
韩国是一个化石能源贫乏的国家。
近年来对潮汐能源的开发不遗余力。
除拦坝蓄水建设大型潮汐电站外，对潮流能发电也情有独钟。
2005年，韩国就开始在全罗南道珍岛郡(Jindo)的Uldolmok海峡建设第一座潮流能发电站，2009年5月，首台1MW的Gorlov型潮流能机组投入商业运行，按照规划，2013年底前，总共将安装90台1MW的Gorlov型潮流能机组，使Uldolmok潮流能发电场的总装机容量达到90MW；另外，2008年3月，韩国Midland动力公司与英国月能(Lunar Energy)公司合作，在全罗南道莞岛郡(Wando)的Hoenggan建设一座巨型潮流能发电场，计划安装300台1MW的潮流能发电装置。
2009年，1MW的样机已经通过测试，整个工程计划于2015年完工。
英国是目前世界上潮流能发电技术最先进的国家，也是世界上潮流能开发利用较早、较多的国家。
2003年，英国在德文郡的Lynmouth外海投运首台300kW的SeaFlow型潮流能发电机组；2008年4月，1.2MW的SeaGen型潮流能发电机组在北爱尔兰Strangford 湖投入运行，2008年12月,机组满发、超发。
该潮流能发电站将共安装12台1.2MW机组，总装机容量达到12MW。
目前，英国正在苏格兰和北威尔士建设大型潮流能发电场，将安装1.2MW及1.5MW的SeaGen型机组及其他型式的潮流能发电机组。
2.2 中国潮流能发电研究中国是世界上最早开展潮流能发电试验的国家之一。
1958年在大跃进的热潮中，广东顺德县水电局在桂畔海水闸进行了潮流能发电试验。
试验水轮机转子直径0.6m，长4.5m，两台装置均可在流速1m/s及以上的潮流下发电，但发电功率较低，仅700W左右。
同年冬天，山东水利科学研究所在山东荣城县斜口湾进行了潮流能发电试验，在两台相连的船上安装两台水轮机(直径0.8m，长2.78m)，带动一台5kW的发电机发电，但由于结构设计不当，在最大流速0.8-0.9m/s时，输出电压也不足200V，只能带动一台石磨用于粮食加工。
1969年，江苏有关单位在南京长江大桥下进行了水流发电试验，试验采用3台Φ5m 的螺旋桨式水轮机，当水流速度1.3m/s时，水轮机转速为15r/min，水轮机水力效率可达50%左右，水轮发电机输出功率可达7kW。
图1 潮流发电船浙江舟山市的农民企业家何世钧是我国自费开展潮流能发电研究的第一人。
面对舟山丰富的潮流能资源，何世钧潜心研究潮流能发电，1978年，他将两台卧式螺旋桨水轮机装在一只船的船尾，通过油压传动带动发电机发电。
当潮流速度3m/s时，机组输出功率达5.7kW。
1980年代，哈尔滨、青岛一些单位进行过千瓦级潮流能发电船(图1)的试验。
潮流发电船利用潮流冲击安装在锚定船舶两侧的水轮机转动发电。
1980年代初，哈尔滨工程大学等采用漂浮系泊式立轴自调直叶片摆线式双转子水轮机方案，开始潮流能发电研究。
1980年代中期完成1kW样机装置。
接着完成了10kW潮流能实验电站的设计研究，最后于2000年建成70kW潮流能实验电站。
2002年4月，中国第一座70kW潮流能实验电站在浙江舟山市岱山县龟山水道建成发电。
“十五”(2001～2005)期间，哈尔滨工程大学在国家“863工程”支持下，研制了40kW 海底固定式垂直轴潮流能发电系统，2006年在岱山县高亭港内试运行。
此外，东北师范大学2008年研制成功1kW水下漂浮式水平轴潮流能发电装置；中国海洋大学和机械科学研究总院2008年研制成功5kW柔性叶片水轮机潮流能发电装置；浙江大学2009年研制成功25kW固定式水平轴潮流能发电装置。