潮流能發(fā)電(一).docx

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1、潮流能發(fā)電技術(shù)（一）TidalCurrentPowerGeneration(1)在淺海、海峽、海灣或河口一帶，漲潮與退潮會引起較強(qiáng)的潮流，水流速度較高，可直接利用潮流前進(jìn)的動能來推動水輪機(jī)發(fā)電，方法類似于風(fēng)力發(fā)電機(jī)，稱之為潮流發(fā)電機(jī)。風(fēng)力機(jī)可用的形式基本上都可用于潮汐動能發(fā)電，比較典型的的是采用與水平軸風(fēng)力機(jī)相似的結(jié)構(gòu)與原理，下面舉兩個(gè)例子介紹一下。??敞水型水平軸槳葉潮流發(fā)電裝置圖1是一種潮汐動能發(fā)電機(jī)示意圖，與順風(fēng)式風(fēng)力機(jī)工作原理相同，也叫槳葉式潮流發(fā)電機(jī)。轉(zhuǎn)輪的葉片與風(fēng)力機(jī)類似，由于水的密度約為空氣的800多倍，相同功率下的葉片面積與長度可大大縮小，

2、不過潮汐水流速一般沒有風(fēng)速快。葉輪通過增速齒輪箱與發(fā)電機(jī)連接，一同安裝在機(jī)艙內(nèi)，機(jī)艙安裝在支柱上，可繞支柱旋轉(zhuǎn)，支柱固定在海底,屬坐底式安裝。水流推動葉輪旋轉(zhuǎn)，并保持葉輪面與水流方向垂直。由于葉輪在敞開的水中旋轉(zhuǎn)，屬敞水式結(jié)構(gòu)。圖1?槳葉式潮流發(fā)電機(jī)圖2?水下的槳葉式潮流發(fā)電機(jī)槳葉式潮流發(fā)電機(jī)可安裝多個(gè)組成潮流發(fā)電站，圖2是六個(gè)槳葉式潮流發(fā)電機(jī)的水下模擬圖。槳葉式潮流發(fā)電機(jī)在國外已有成功的產(chǎn)品，比較典型的是英國研制的一種槳葉式潮流發(fā)電機(jī)，名為“SeaGen”，形似倒置的風(fēng)車，由一對渦輪組成，每個(gè)渦輪直徑20米，容量1200千瓦。渦輪安裝在柱樁上，柱樁固定在

3、海底。圖3是該潮流發(fā)電機(jī)的圖片。圖3?SeaGen槳葉式潮流發(fā)電機(jī)（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）??擴(kuò)張型渦輪潮流發(fā)電裝置還有一種是把葉輪安裝在水平擴(kuò)張導(dǎo)流管內(nèi)，擴(kuò)張導(dǎo)流管在風(fēng)力機(jī)中稱為擴(kuò)散器，利用導(dǎo)流管對水流進(jìn)行加速，可明顯提高葉輪的輸出功率。葉輪由多個(gè)葉片組成，這是一種導(dǎo)流管增速渦輪機(jī)結(jié)構(gòu)，或稱為導(dǎo)流管增速水輪機(jī)，見圖4。圖4?導(dǎo)管渦輪式潮流發(fā)電機(jī)圖中淺藍(lán)色箭頭線表示水流走向，水流推動發(fā)電機(jī)發(fā)電，渦輪機(jī)采用雙向?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)，反方向水流同樣推動發(fā)電機(jī)發(fā)電，適用于潮流發(fā)電。導(dǎo)流管增速渦輪發(fā)電機(jī)可安裝多個(gè)組成潮流發(fā)電站，圖5是五個(gè)導(dǎo)管渦輪式潮流發(fā)電機(jī)水下模擬圖。圖5?水下的導(dǎo)

4、管渦輪式潮流發(fā)電機(jī)導(dǎo)管渦輪式潮流發(fā)電機(jī)在國外也有成功的產(chǎn)品，圖6是在加拿大已商業(yè)化應(yīng)用的渦輪發(fā)電機(jī)，機(jī)組功率1000千瓦，重400噸。從圖中看這是直驅(qū)式導(dǎo)管渦輪發(fā)電機(jī)，直驅(qū)發(fā)電機(jī)的定子安裝在導(dǎo)管內(nèi)壁，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子安裝在轉(zhuǎn)輪葉片的外緣。圖6?直驅(qū)式導(dǎo)管渦輪發(fā)電機(jī)（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）潮流發(fā)電機(jī)一般直接固定在海底，可避免臺風(fēng)的破壞，也可采用漂浮式結(jié)構(gòu)。利用潮流前進(jìn)的動能來推動水輪機(jī)發(fā)電不用建堤壩與相關(guān)設(shè)施，投資少，不影響生態(tài)環(huán)境，但渦輪的面積比起潮流的截面是很微小的，所以對整個(gè)潮汐能的利用率非常低，要求潮汐要形成足夠的水流速度來保證發(fā)電量。