词条 | 动态潮汐能 |
释义 | 动态潮汐能或 DTP是最新的潮汐能发电技术。它涉及到建立大型水坝型建筑物,从海岸一直延伸到海洋并在远端建立垂直的屏障,形成一个庞大的‘T'形。 这个T型长坝干扰与海岸平行振荡的沿大陆架海岸的潮汐波,含有强大的落差流(常见于例如 中国,韩国和英国)。 这个概念是1997年由荷兰海岸工程师 Kees Hulsbergen 和 Rob Steijn 发明并获得专利的。 描述DTP是一个长为30至60公里的大坝。大坝垂直于海岸,没有封闭的区域,笔直地延伸至大海。 大坝阻止了潮汐的横向加速。在许多沿海地区,主要的潮汐运动平行于海岸:所有海水整体向一个方向加速,并在当天晚些时候转变为相反方向。DTP大坝足够长可以对水平潮汐运动产生影响,由而在大坝两侧产生水位差(水头)。通过安装在大坝上的一系列的常见水轮机,水头可以被转换成电能。 优点一个大坝的装机容量能达到8000兆瓦以上,对年预估发电230亿千瓦时(83PJ每年)的大坝,生产能力利用率达30%。例如,一个欧洲人平均每年消耗约6800千瓦时,因此一个DTP大坝可以为约340万欧洲人提供能源。若正确安装两大坝间的距离(相隔约200公里),两者可平衡各自的输出量从而相互补足(一个坝完全输出时,另一个不发电)。和传统的潮汐坝乡比较,由于不被沿海区包围,T型动态潮汐能坝大大减少了对社会和环境的影响。动态潮汐发电不需要很高的天然潮位变幅,因此有更多的地点可供使用。其总体可用性在有适当条件的国家很高,如韩国、中国和英国(中国的总体可用性估计达8–15万兆瓦)。 技术发展尽管建设大坝的所有所需技术已经可以实现,DTP大坝还从未被建成过。已有多种数学和物理模型对动态潮汐能坝的‘水头'或水位差进行了模拟。在大型工程项目中,潮汐和长坝间的交互作用已经被观察和记录下来,如荷兰的三角洲工程和Afsluitdijk 。众所周知潮汐流和自然形成的半岛间的相互作用,这些数据也被用于矫正潮汐的数值模型。计算附加质量的公式被应用于开发DTP的分析模型。观测到的水位差与当前的分析数字模型紧密匹配。 预测由DTP大坝产生的水位差现在可以达到有效的精确度。 所需的关键要素包括: 低水头高容量双向水轮机(能够双向发电)。 操作运转部件存在海水环境的应用程序,效能超过75%。大坝建设方法可以通过模块化流动沉箱(混凝土砌块)来实现。这些沉箱会先在岸上制造好,并随后漂浮到大坝的位置。 挑战一个主要的挑战是,示范工程几乎无法发电,即使是1公里左右长的大坝,因为发电量随大坝长度的平方增长(水头和体积两者都随大坝长度的增加多多少少呈线性增长趋势,导致发电量以平方次增长)。预计当大坝长度达到30公里时才可实现经济可行性。 其他关注点包括:海运航线,海洋生态,沉积物和风暴潮。 |
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