内容摘要

近年不少国家针对潮汐电站开发中的难题加大了科研攻关的力度，世界上适宜建设潮汐电站的地方，如俄、加、法、韩等国都开展了相关研究工作。我国潮汐能蕴藏量十分丰富，，潮汐能具有很大的开发潜力，建设潮汐电站有利于海岸的综合开发利用，发挥巨大社会效益。目前国内潮汐电站单机容量最大为700kW，为适应未来国家大规模开发潮汐电站的需求，开展兆瓦级潮汐机组的研究很有必要。 本报告主要进行下列两个方面的具体研究：（1）研究兆瓦级新型六工况(正反向发电、正反向抽水、正反向泄水)潮汐发电模型机组，并开展模型机组试验： 5MW新型双向潮汐机组的水力优化设计；模型机组结构的三维优化设计；模型机组的加工制造；模型机组在六种运行方式下稳态、暂态的水力、动力特性试验；新机组六工况运行的各种性能分析。为待选机组提供运转特性曲线。（2）选型优化设计：根据双向发电六工况运行的特点，建立适用模型机组的性能特性曲线数据库；基于双向潮汐机组六工况的运行特点，编写双向潮汐机组选型优化设计模块。 本报告旨在解决兆瓦级潮汐发电机组设计的核心问题。报告在江厦潮汐电站6 号机组(700kW)成功优化设计及开发经验的基础上，研究兆瓦级双向潮汐发电模型机组及原型机组选型优化设计方法，形成系列化不同比转速的新型高效潮汐机组，以加快潮汐能开发的速度。研究将有助于掌握兆瓦级潮汐水轮机组的研发关键技术，特别是研究过程中获得的各项科研成果，对今后我国新能源—潮汐能的开发有着重大意义。

潮汐发电机组潮汐发电的优点

1、能源清洁可靠，可以经久不息地利用，且不受气候条件的影响。

2、虽然有周期性间歇，但有准确规律，可用电子计算机预报，并有计划纳入电网运行。

3、一般离用电中心近，不必远距离送电。

4、潮汐电站兴建后的最高库水位总是低于建站前最高潮水位，因此潮汐电站库区不但不淹没土地，还可以促淤围垦，发展水产养殖。以浙江江厦潮汐试验电站为例，电站年上网电量500*104千瓦时，按0.5元/千瓦时电价计，年售电收入扣除税收后约200万元。但水库围垦了366hm²农田，年收入超过1000万元：提供1.37km²面积的海产品养殖区域，年产值在1500万元以上。

5、潮汐电站的主要部分建在水下，不污染环境，而且还美化环境，提高旅游效益。如法围朗思潮汐电站建成后，高水位比天然潮位降低了0.5-1.0m，原波涛汹涌的朗斯河三角湾变成了平静的湖泊，成了人们旅游休闲场所。此外，通过700m长的坝顶公路连接城市，使城市之间的距离缩短了30km,每年从坝上通过的汽车达50万辆。

潮汐发电机组潮汐发电的缺点

1、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，给用户带来不便。但可按潮汐预报提前制定运行计划，与大电网并网运行，以克服其间歇性。 潮汐发电

2、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。

3、潮汐电站建在港湾海口，通常水深坝长，施工、地基处理及防淤等问题较困难。故土建和机电投资大，造价较高。

4、潮汐电站是低水头、大流量的发电形式。涨落潮水流方向相反，敌水轮机体积大，耗钢量多，进出水建筑物结构复杂。而且因浸泡在海水中，海水、海生物对金属结构物和海工建筑物有腐蚀和沾污作用，放需作特殊的防腐和防海生物粘附处理。

5、潮汐变化周期为太阴日（24h50min），月循环约为14天多，每天高潮落后约50min，故与按太阳日给出之日需电负荷图配合较差。

潮汐发电虽然存在以上不足之处，但随着现代技术水平的不断提高，是可以得到改善的。如采用双向或多水库发电、利用抽水蓄能、纳人电网调节等措施，可以弥补第一个缺点；采用现代化浮运沉箱进行施工，可以节约土建投资；应用不锈钢制作机组，选用乙烯树脂系列涂料，再采用阴极保护，可克服海水的腐蚀及海生物的粘附。2100433B

潮汐发电机组潮汐能

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，海水奔腾而归，水位陆续下降，势能又转化为动能。海水在运动时所具有的动能和势能统称为潮汐能 。

潮汐发电机组潮汐发电机组

其进出水口位置很低可充分利用有限的潮差水头；其可通过控制若干个进水口闸门及其开闭数量的方式对不同水头情况下形成的水轮机出力能力与变化进行调控与实现电力调频；其安装维护方便，其将对解决困扰海岛渔民的用电问题做出贡献，也将为驻岛广大官兵提供电力方便。