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未来的潮汐发电:可持续、低成本

时间:2023-11-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:就拿已经建成的潮汐发电站来说吧,它们的一个共同弱点是必须选择有港湾的地方,修建潮汐蓄水坝,建坝的造价昂贵,还严重损害当地的生态自然环境,同时又有使泥沙淤积在水库内的缺点。阿尔瓦准备再设计一个1000兆瓦的潮汐发电站,预计用3年建成,其造价仅为西班牙第一座发电量相同的核电站的1/2。

未来的潮汐发电:可持续、低成本

据科学家计算,全世界海洋中仅潮汐和潮流中蕴藏的能量至少有30亿~40亿千瓦。而现在已建成的世界上最大的法国朗斯潮汐发电站装机容量才240兆瓦;加拿大的安纳波利斯潮汐发电站装机容量只有20兆瓦,居世界第二;我国的江厦潮汐发电站装机容量居世界第三,为3200千瓦。尽管世界上还建有一些潮汐发电站,但它们发出的电力和巨大的海洋能相比,可以说仅从中拔了一根毫毛而已。巨大的海洋能未得到应用,主要是利用海洋能的技术在许多方面都不尽如人意。

就拿已经建成的潮汐发电站来说吧,它们的一个共同弱点是必须选择有港湾的地方,修建潮汐蓄水坝,建坝的造价昂贵,还严重损害当地的生态自然环境,同时又有使泥沙淤积在水库内的缺点。要保持其蓄水能力,就需要定期排淤,工程量极为巨大。能否不建筑蓄水坝,在没有海湾的广大沿海地区也能利用潮汐能呢?这是长期以来许多能源专家绞尽脑汁想解决的问题。

最近几年,一位叫安东尼奥·伊尔温斯邛可尔瓦的西班牙电子工程师对利用潮汐发电产生了兴趣,并发明了不用建蓄水坝就可以在无港湾的开阔沿岸海区利用潮汐发电的技术,虽然从发明到实施还会有一段过程,但他已使潮汐能的开发利用产生了革命性的变化。

向大海中索取新能源

阿尔瓦发明的新式潮汐发电系统中的一个关键设备是固定在浅海底地基上的一个中空容器。这个中空容器有点像一个抽水机的泵,其中有一个活塞。在活塞上有一根很长的连杆和浮在海面上的一个悬浮的平板相连,悬浮的平板随潮汐的涨落上下运动,并带动中空容器内的活塞上下运动。

在涨潮时,活塞处于容器的顶部。当潮水下落时,容器上边的一个空气阀被打开,通过一根通气管和海面上的大气相通。与此同时,处于容器上方的一个进水阀门也被打开,这样,水就可以流动,海水就经过涡轮发电机流进容器,水连续流动带动涡轮发电机发电。(www.xing528.com)

当潮水再次上涨时,悬浮的平板浮体带动活塞随潮水向上运动,这时,容器的上下两个空气阀门自动关闭,容器顶部的出水阀同时打开,于是,容器内的水在活塞的推动下流出。

在潮水涨到最高位时,活塞再次被浮体带到容器顶部,这时出水口又自动关闭。然后整个系统准备随潮水的下落,重新开始发电。

阿尔瓦花了3年时间构想这种新式潮汐发电装置,这个装置的实验性原型机可以产生1兆瓦的电力,用6个月就可以建成并投产,它的维护费用低,所以将来的发电成本也较低。而且因不需建蓄水坝,对自然景观和环境不会有大的影响。

阿尔瓦准备再设计一个1000兆瓦的潮汐发电站,预计用3年建成,其造价仅为西班牙第一座发电量相同的核电站的1/2。

新的潮汐发电站装置的中空容器固定在200米深处的海底地基上,地基是水泥和耐蚀金属制成的复合材料。在200米深处,海洋生物很稀少,对海洋生态不会有大的影响。为了不干扰沿岸游客的旅游观光,整个装置将设在离海岸3000米的海域,一座1兆瓦的潮汐发电站约占5000平方米的海面,发出的电力将通过海底电缆输送到岸上。

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