潮汐能或潮汐能是水力发电的一种形式,它将从潮汐中获得的能量转化为有用的能量形式,主要是电能。利用潮汐能的拦河坝方法包括在受潮汐流影响的海湾或河流上建造拦河坝。安装在拦河坝墙上的涡轮机在水流入和流出河口盆地、海湾或河流时产生电力。波浪能(或波浪能)是通过海洋表面波浪传输和捕获能量。捕获的能量随后用于各种有用的工作,包括发电、海水淡化和抽水。海洋热能转换 (OTEC) 是一种利用深冷海水和温暖的热带地表水之间的温差发电的过程。燃料电池的工作原理是让氢气通过燃料电池的阳极,让氧气通过阴极。在阳极处,氢分子分裂成电子和质子。混合能源系统或混合动力通常由两种或多种可再生能源组成,这些可再生能源一起使用以提高系统效率以及实现更大的能源供应平衡。潮汐能:来自潮汐的能量
潮汐能:潮汐能捕获潮汐运动产生的水体能量,并利用它来产生可再生电力。在河流的河口建造水坝或拦河坝或水下涡轮机。河流将潮汐汇入狭窄的水道,湍急的水流推动涡轮机转动。潮汐是由太阳和月亮的引力以及地球自转产生的多种力量共同引起的。水体或其运动中自然存在的能量可用于发电。这大致可以通过以下方式实现:1.潮汐能:利用低潮和高潮之间的“水头”(高度差)来形成类似于传统水电项目的瀑布。这利用了水体的势能。2.波浪能:利用波浪的动能(动态)来旋转水下动力涡轮机并在其上发电。这可以大致描述为水下风电场。3.热能:利用海洋的热能发电。这类似于地热发电,将地球表面的热量转化为电能。潮汐能方法的工作原理大致如下。当潮水涌上岸时,它会被拦在拦河坝后面的水库中。当潮水退去时,这些收集的水就会被释放出来,然后像常规水电项目一样被使用。为了使潮汐能方法有效发挥作用,潮差(高潮和低潮的高度差)至少应为 4 米(约 13 英尺)。潮汐能项目对场地的要求非常严格。盆地的地形质量也需要有利于发电厂的土木工程。潮汐能是一种清洁的机制,不涉及使用化石燃料。然而,环境问题主要与海岸的淤泥形成较多有关(由于阻止潮汐到达海岸并冲走淤泥)以及对潮汐盆地附近海洋生物的干扰。波浪能项目对生态的影响小于潮汐波浪能项目。在可靠性方面,人们认为潮汐能项目比利用太阳能或风能的项目更可预测,因为潮汐的发生是完全可以预测的。潮汐能的应用:中世纪时,人们使用小型潮汐磨坊来磨玉米。建造的拦河坝可作为更轻松地穿越河口的手段。潮汐能的主要应用是作为一种额外的手段来产生可再生、可持续的能源,而不会对环境产生负面影响。潮汐能的优点:1. 维护成本很低。2. 没有浪费或污染。3. 非常可靠。4. 我们可以预测潮汐何时涨落。5. 拦河坝有助于减少非常高的潮汐浪潮或风暴对陆地的破坏。缺点:1.它彻底改变了海岸线,河口被淹没,鸟类或动物栖息的任何泥滩或栖息地都被破坏。
全球可再生能源技术调查 我有时会被问到:哪些可再生能源发电和存储技术真正具有全球可扩展性?所以我想列出我能想到的那些。发电:太阳能光伏、太阳能热能、风能(海上和陆上)、潮汐范围(拦河坝)、少量废物转化为能源。存储:绝热 CAES(压缩空气储能),例如 Storelectric,小型(国内)和中型(局部)热存储。抽水蓄能,在少数具有成本效益的地方,不会淹没重要土地,而且无法建造 CAES;液态空气具有相同的条件,但成本更高,规模更小。零碳但并非严格意义上的可再生:核裂变,前提是环保主义者允许将其废物永久处置在某处,尤其是玻璃化并放置在海床下的矿井中。更少的地方:水力发电(但它会给河流和河流流域带来大问题)、潮汐流(涡轮机)。非常有限:生物质能、地热能(但我不喜欢冷却地核的想法)、CCS 发电与需要大量 CCS 的工业集群共存 - 尽管最后一个既不是可再生也不是特别绿色(除非在生物质能工厂),因为它只能捕获高达约 80% 的排放量。我们应该将非发电技术需求侧响应 (DSR) 添加到这个列表中,它也有许多其他委婉说法,例如智能电网和超级用户。这涉及在需要时关闭/减少需求,并在稍后(或更早)弥补。适用于短时间(10-30 分钟),其容量约为电网发电容量的 2%(约 6% 分成三个部分,在短时间内使用多次)用于非车辆充电;对于车辆充电,比例和持续时间要大得多(可能是 3 倍)。从这个意义上讲,它是现存最具成本效益的“发电”技术;在更大程度上,它变成了轮流停电。互连器也有其用途。只有在互连器另一端的国家有足够的可调度(=按需)电力为其他国家预留时,它们才可以用于进口;否则依赖必然会导致停电。除此之外,它们的正确用途是通过增加每个国家的竞争来保持发电价格低廉。不太可能:潮汐泻湖(成本是拦河坝的 3 倍,能量输出要有限得多)、波浪(环境过于恶劣和多变)。
几百年来,潮汐海岸的潮汐能一直被用来驱动小型潮汐磨坊。直到上个世纪,利用潮汐能发电才被证明非常成功,当时法国拉朗斯于 1967 年建造了潮汐发电厂。该发电厂使用大型屏障来产生驱动涡轮机所需的海平面水头。由于成本过高以及对环境影响的担忧,此类发电厂的建设进展非常缓慢。小型、高效且廉价的水下涡轮机的建造发展为利用当地潮汐流将电力输送到偏远地区提供了小规模运营的可能性。由于这种电力的产生与当地水体的潮汐能有关,因此了解特定地点的能量平衡(即通过开放边界流入的能量以及在当地域内产生和耗散的能量)非常重要。问题是如何利用潮汐能,同时将当前潮汐状态的可能变化保持在最低限度。在一些地方,建造拦河坝的旧方法可能仍然非常有用。分析了在小海湾建造的潮汐发电厂的基本原理,以了解潮汐发电厂评估的主要参数,即发电量。新方法是将涡轮机(类似于风车的设备)放置在潮汐流的路径上。从理论上讲,这种涡轮机可用于发电的电量与水的密度和速度成正比
MARES 方法 xviii 1 200 公里范围内陆上和海上风速的全球概览 27 距岸上 100 米海拔高度 2 印度尼西亚为新加坡供电的 2.2 千兆瓦浮动太阳能 29 3 全球潮差分布 30 4 潮汐拦河坝示意图 (a) 和拉朗斯潮汐发电厂 (b) 31 5 潮汐装置 31 6 年平均波浪能的全球分布 32 7 世界海温梯度图 33 8 海洋热能转换潜力和发电厂地图 34 9 盐度梯度逆电渗析过程 35 10 盐度梯度压力减缓渗透过程 36 11 全球洋流 37 12 IHI 深海洋流演示涡轮机,100 千瓦 38 13 西澳大利亚海岸并网波浪发电站 41 14 直布罗陀波浪能发电设施 42 15 浮动式海上风电设施 43 16 海洋热能转换设施概念设计 44 17 Nova Innovation 的潮汐阵列 45 18 净零情景下的海洋发电,2000-2030 51 19 氢源 53 20 ABL 集团设计的氢动力船舶的首批效果图 58 21 氢动力 65 吨港口拖船概念图 58 22 东南亚具有可再生能源微电网潜力的岛屿位置 61 23 混合浮动风能和波浪平台 62 24 混合波浪、风能和太阳能设备 63