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。潮汐能的能量与潮量,潮差成正比,或者说,与潮差的平方和水库的面积成正比。和水力发电相比,潮汐能的能量密度很低,相当于微水头发电的水平。
潮汐能的分布及利用
我国是一个海岸线长达32000千米的海洋大国。北起中朝交界的鸭绿江口,南达中越相交的北仑河口,这些地区的海洋能都很丰富,潮汐能蕴含量巨大。据对全国可开发装机容量200千瓦以上的424处港湾坝址的调查资料表明,我国的潮汐能蕴藏量为1.1亿千瓦,可开发总装机容量为2179万千瓦,年发电量624亿千瓦时,容量在500 千瓦以上的站点共191处,可开发总装机容量为2158万千瓦。其中在福建、浙江等沿海地区,潮汐能占了将近90%。尤其是浙江省的可开发潮汐能资源达879.8万千瓦,占全国总量的40.8%。浙江地区之所以潮汐能资源丰富,是因为该地区属基岩港湾海岸,峡湾相接,岸线曲折,海岸沉积物为粗砂和砾石。而且地形地质条件优越,有利于堵港建站。
海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能量,在涨潮的过程中,汹涌而来的海水具有很大的动能,而随着海水水位的升高,海水的巨大动能就会转化为势能,在落潮的过程中,海水奔腾而去,水位逐渐降低,势能又转化为动能。世界上潮差的较大值约为13~15米,但一般说来,平均潮差在3米以上就有实际应用价值,潮汐能是因地而异的,不同的地区常常有不同的潮汐系统,它们都是从深海潮波获取能量,但具有各自独特的特征。尽管潮汐很复杂,但大体规律相同,方便被开发利用。
潮汐能的利用方式主要是发电。潮汐发电是利用海湾、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利发电厂房,通过水轮发电机组进行发电。只有出现大潮,能量集中时,并且在地理条件适于建造潮汐电站的地方,才有可能从潮汐中提取出能量。虽然这样的场所并不是到处都有,但世界各国都已选定了相当数量的适宜开发潮汐电站的站址。