潮汐发电技术经济分析及开发前途

本文阐述了有关潮汐发电方面的四个问题,即:能源开发与潮汐发电;潮汐发电的技术特征;潮汐发电的经济分析;我国开发潮汐电站的前途。作者特别推荐了采用“总体工程综合利用内部回收率法”来作潮汐电站的经济分析,是符合潮汐电站的具体特点的。     

第二届海洋能源利用学术讨论会的论文和报告目录

序号论文名称作者姓名单位关于建立新能源试验岛的建议刘克夫海洋能源开发和在我国的前景我国海洋能资源的初步估算东海岛屿潮汐能波浪能开发环境的宏观分析海洋环境调查研究在海洋能开发中的地位和 作用(摘要)关于我国海洋能源开发研究问题日本海洋能源开发研究浙江省海洋能资源及其开发浙江省万千瓦级潮汐电站选点科学考察情况 介绍浙江省潮汐能利用现况广西壮族自治区沿海潮汐水力资源普查报告刘鹤守王传昆王传电王传鼠国家科委海洋专业组—学科 组中国科学院广州能源所国家海洋局第二海洋研究所 同上 同上许启望李桂香王传岚召肠雅琴、…     

潮汐电站的开发方式与运行介绍

在感潮河口或海湾建筑堤坝、安装水轮发电机和闸门,利用潮汐的涨落能量进行发电称为潮汐发电。由于潮汐具有周期性涨落的特点,故潮汐电站的开发方式与河川电站有所不同。研究这些特点,对经济合理地规划设计潮汐电站有很大好处。本文介绍潮汐电站的开发方式及其运行。     

推进潮汐发电技术进步 加快潮汐利用产业化进程

潮汐能是一种洁净无污染、蕴藏量丰富的可再生新能源。国外大型潮汐电站的投资比河川水电站的投资高2—5倍,我国潮汐电站单位千瓦投资也比河川水电站高2—3倍左右。因此,为推动潮汐发电的规模化和产业化,必须首先找到降低潮汐电站建设造价的有效途径。文章从构成潮汐电站工程投资主要部分的土建工程和机电设备两方面入手,探求降低潮汐电站造价的技术手段。     

福建沙埕港八尺门潮汐电站开发研究

本文叙述了八尺门潮汐电站的开发。该电站处于缺煤缺油而潮汐能源丰富的地区,其坝址位于峡谷处,海床为基岩。采用预制浮这沉箱结构,以无围堰施工。这是我国首例用该技术建设潮汐电站,将为我国大型潮汐电站和低水头常规水电站提供经验。     

推进潮汐发电技术进步 加快潮汐利用产业化进程

潮汐能是一种洁净无污染、蕴藏量丰富的可再生新能源.国外大型潮汐电站的投资比河川水电站的投资高2-5倍,我国潮汐电站单位千瓦投资也比河川水电站高2-3倍左右.因此,为推动潮汐发电的规模化和产业化,必须首先找到降低潮汐电站建设造价的有效途径.文章从构成潮汐电站工程投资主要部分的土建工程和机电设备两方面入手,探求降低潮汐电站造价的技术手段.     

竖井贯流式机组在幸福洋试验潮汐电站的应用

潮汐电站建设中,发电机组的选型是关键因素之一,直接影响着电站的运行和经济指标,本文以幸福洋试验潮汐电站为例,说明在小型潮汐电站中,选用竖井三向流的贯流式机组是可行的,而且是比较有利的。     

开发利用沿海火力电站尾水余能建造尾水潮汐电站

利用海洋潮汐水位差和沿海火力电站的尾水应相结合开发和回收能量的水力电站称尾水潮汐电站。尾水潮汐电站的模式为开发利用海洋潮汐能和节约回收沿海火力电站的尾水余能提供了一条途径。该工程投资省、工期短、效益高。     

潮汐电站潜在环境影响模糊综合评价

潮汐电站潜在环境影响综合评价是在建立评价指标体系的基础上,根据影响项目的环境指标,利用模糊综合评价模型实现对潮汐电站环境影响的综合评估。潮汐电站潜在环境影响综合评价的结果较客观地反映了这一影响的实际状况。     

白沙口潮汐电站前海区泥沙冲淤规律及防淤对策的研究

白沙口潮汐电站的淤沙问题在1972年就由中国科学院海洋研究所与山东省水文总站合作进行了研究,并于1974年提出了研究结果和淤沙防治措施的建议。但由于某些原因有关建议未能得以实施。近几年来淤沙又有发展,严重威胁着潮汐电站(图1)的寿命。1983年9月国家科委海洋专业组与山东省科委决定对白沙口电站的淤沙问题开展进一步的研究。解决洄淤问题,不仅是白沙口潮汐电站的迫切任务,而且对开发我国潮汐资源也有着重要的意义。本文根据此项研究的成果撰写,主要阐明电站泥沙运动的基本规律,在此基础上提出防治措施的建议。     

海洋潮流能资源估算方法研究进展

综述了近15 a来国内外海洋潮流能资源评估方法的研究进展,介绍了英国、美国和加拿大等发达国家的潮流能资源评估方案.重点比较和评述了现有的4种潮流能资源计算方法的特点、异同和优缺点,在此基础上,提出了我国近海海洋潮流能估算的思路.另外,还对国际上主要的潮流能开发装置进行了分类介绍.     

我国潮汐能开发利用前景展望

近年来,能源和环境问题一直制约着我国经济的发展。潮汐能作为一种洁净、无污染且可再生的能源,对其进行有效开发利用不失为一良策。文章总结了国内外潮汐能利用状况并简要介绍我国潮汐能开发利用的意义及其开发可行性情况。同时,指出我国潮汐能大规模开发利用所面临的问题,在此基础上,提出未来研究的方向并给出相应建议。     

考虑发电机尾流作用的潮流能理论可开发量的评估

In this study, we construct one 2–dimensional tidal simulation, using an unstructured Finite Volume Coastal Ocean Model(FVCOM). In the 2–D model, we simulated the tidal turbines through adding additional bottom drag in the element where the tidal turbines reside. The additional bottom drag was calculated from the relationship of the bottom friction dissipation and the rated rotor efficiency of the tidal energy turbine. This study analyzed the effect of the tidal energy turbine to the hydrodynamic environment, and calculated the amount of the extractable tidal energy resource at the Guishan Hangmen Channel, considering the rotor wake effect.     

浙江沿岸和长江口区潮流能源及其开发利用

本文根据《全国海洋能资源区划技术规定》的要求,首先对浙江及长江口区沿岸潮流流速在2.5kn以上的港湾、水道进行了潮流能资源调查研究,并在查明该区潮流能资源蕴藏量及分布的基础上,为潮流能的开发利用提供了科学依据。此外,本文对潮流能资源开发利用的现状及今后开发研究问题提出了一些看法和建议。     

琼州海峡潮流能资源的数值模拟评估

近年来,我国能源消耗量不断的增长使我们更加重视可再生能源的开发利用,而我国近海拥有复杂的海岸线和广阔的大陆架,其中许多海域蕴藏着丰富的潮流能资源。潮流能资源评估则是其电站站址选择、发电量预测等工程设计的首要工作。结合两个站位的潮流实测数据,本文利用FVCOM海洋环流数值模式较好的模拟了琼州海峡潮波传播状况,分析了该海域潮流能资源水平分布规律和时间变化特征,初步估算了该水道的潮流能的理论蕴藏量,并采用FLUX方法对该水道的技术可开发量进行了评估。结果表明,琼州海峡中心海域功率密度高,两岸资源低;可能最大流速、大潮年平均最大功率密度、小潮年平均功率密度和年平均功率密度等特征值分布基本相似;其丰富区域出现在海峡东口南部海域以及海峡中部海域,其中东口南部海域可能最大流速可达4.6 m/s,表层流大潮年平均最大功率密度为5996 W/m²,小潮平均最大功率密度仅为467 W/m²,年平均功率密度为819 W/m²,代表点超过0.7 m/s的潮流流速年统计时间约为4717 h;海峡潮流能资源理论蕴藏量为189.55MW,利用FLUX、FARM、GC方法得到该水道的潮流能可开发量分别为249GW/yr、20.2GW/yr和263GW/yr。     

象山港潮滩坡度对潮动力影响的数值研究

象山港属于狭长型半封闭港湾,湾内分布有大面积潮滩。多年以来象山港内实施了大量海岸工程及养殖工程,湾内潮滩坡度发生了显著变化。基于非结构网格和有限体积数值模式（FVCOM）建立象山港三维潮动力模型,研究湾内不同区域潮滩坡度变化对象山港潮动力过程的影响机理。结果表明：潮滩坡度下降将增大湾内纳潮量,进而增大M2分潮振幅和迟角,反之则反。铁港潮滩坡度的减小（增大）,将改变底部耗散项,进而增大（减小）M4分潮振幅。由于M2和M4分潮的振幅在湾顶较大,所以湾顶（铁港）潮滩坡度对象山港潮动力过程的影响明显大于侧岸（西沪港）。西沪港潮滩坡度对象山港潮动力过程的影响是局部的。铁港、西沪港潮滩坡度对湾内潮汐不对称、余流及潮能影响显著。铁港潮滩坡度的改变均会减弱湾内落潮占优程度。西沪港区域潮滩坡度的减小将减弱湾内落潮占优趋势,反之则反。铁港和西沪港潮滩坡度的减小,将增大余流大小及潮能密度,进而潮能耗散增大,反之则反。研究结果对河口海岸潮滩区域的工程建设及生态修复有重要参考价值。     

Design and Test of 1/5th Scale Horizontal Axis Tidal Current Turbine

Tidal current energy is prominent and renewable. Great progress has been made in the exploitation technology of tidal current energy all over the world in recent years, and the large scale device has become the trend of tidal current turbine (TCT) for its economies. Instead of the similarity to the wind turbine, the tidal turbine has the characteristics of high hydrodynamic efficiency, big thrust, reliable sealing system, tight power transmission structure, etc. In this paper, a 1/5th scale horizontal axis tidal current turbine has been designed, manufactured and tested before the full scale device design. Firstly, the three-blade horizontal axis rotor was designed based on traditional blade element momentum theory and its hydrodynamic performance was predicted in numerical model. Then the power train system and stand-alone electrical control unit of tidal current turbine, whose performances were accessed through the bench test carried out in workshop, were designed and presented. Finally, offshore tests were carried out and the power performance of the rotor was obtained and compared with the published literatures, and the results showed that the power coefficient was satisfactory, which agrees with the theoretical predictions.     

围垦对舟山群岛海域潮流结构及潮能分布影响研究

舟山群岛海域潮能丰富,近年来大面积的围垦工程影响了邻近海域的潮流结构与潮能分布特征。基于FVCOM(finite volume coastal ocean model)三维水动力数值模型,选取1984年、2010年、2019年三个代表年份,探讨围垦工程影响下舟山群岛海域潮流结构与潮能分布的时空变化状况。结果显示:1984年至2010年间围垦面积相对不大,且较为分散,主要改变外海进入杭州湾各通道的潮能分配,对能量耗散的影响较小。2010年至2019年间的围垦工程缩窄了潮汐通道,流速增大使得螺头水道及邻近水道的潮能增加,近底流速增大与较强湍流涡旋的产生,使得围垦工程周边海域能量耗散更为集中。     

黄河三角洲滩涂资源开发利用研究

在对黄河三角洲各岸段滩涂资源特点分析的基础上,从滩涂的定义出发,结合黄河口三角洲土地资源开发利用的具体情况,对三角洲各岸段的滩涂范围进行了界定,给出了三角洲地区滩涂资源数量及其分布的研究成果。     

粤东甲子海域潮波异常和南海北部潮波的传播

从南海潮波数值模拟潮能通量的结果中,勾勒出南海北部潮波的传播路径,显示出众多的路径分支。分析表明南海北部陆架包括北部湾海区,仅获得太平洋传入潮能的一小部分,因而南海北部沿岸的潮汐潮流都表现得比较弱。由于复杂的地形,导致了潮波传播路径指向不同方向。文章通过实测资料以及潮波的传播路径,特别讨论了粤东甲子站附近的潮波异常现象,并指出流向台湾海峡南口的分支和流向珠江口、广州湾的分支之间的潮能辐散,可能是造成甲子站附近潮性系数特别大以及潮汐潮流性质迥异现象的重要原因之一。