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潮 汐 能

潮 汐 指 的 是 海 平 面 周 期 性 的 涨 退 。 潮 汐 现 象 产 生 自 太 阳 和 月 亮 对 海 水 的 引 力 作 用 。 潮 汐 是 最 可 预 计 的 自 然 力 量 之 一 。 海 平 面 在 涨 潮 的 时 候 上 升 ， 退 潮 的 时 候 下 降 。 每 天 （ 更 精 确 的 说 法 是 月 亮 绕 地 球 旋 转 一 周 所 需 的 24.84 小 时 ） 有 两 次 潮 涨 和 潮 退 。 在 接 连 的 潮 涨 和 潮 退 之 间 ， 海 水 平 面 的 落 差 被 称 为 " 潮 差 " 。

由 於 地 球 和 月 亮 都 绕 着 太 阳 转 动 ， 月 亮 和 太 阳 的 相 对 位 置 也 会 影 响 潮 汐 现 象 。 当 两 者 排 列 成 一 直 线 时 ， 引 力 作 用 非 常 强 大 ， 所 引 发 的 潮 差 也 很 大 。 这 种 现 象 称 为 " 大 潮 " 。 而 当 两 者 并 不 排 列 成 一 直 线 的 时 候 ， 潮 差 会 小 一 点 。 当 月 亮 和 太 阳 相 对 地 球 排 列 成 直 角 时 ， 所 引 发 的 潮 差 最 小 ， 这 种 现 象 称 为 " 小 潮 " 。

通 过 蓄 水 湾 可 以 将 潮 汐 能 储 存 ， 随 後 可 以 泄 放 海 水 以 推 动 水 轮 发 电 。 蓄 水 塘 越 大 ， 在 潮 汐 过 程 中 能 够 储 存 的 能 量 就 越 大 。 假 设 一 个 蓄 水 湾 的 截 面 积 固 定 ， 而 落 差 为 H 米 ， 那 麽 这 个 蓄 水 湾 单 位 面 积 蓄 能 将 为 每 平 方 米 4.91 H2 千 焦 。 当 然 ， 这 只 是 潮 汐 能 潜 力 值 的 最 大 理 论 值 。

潮 汐 发 电 设 备 的 工 作 原 理

潮 汐 能 可 以 通 过 在 河 口 建 立 堤 坝 形 成 蓄 水 湾 来 截 取 。 在 涨 潮 过 程 中 ， 通 过 一 些 水 闸 可 以 将 海 水 注 入 蓄 水 湾 ， 随 後 在 落 潮 时 关 闭 这 些 水 闸 。 当 海 水 落 潮 以 後 ， " 水 头 " 就 会 增 加 。 蓄 留 的 海 水 排 出 时 可 以 推 动 传 统 的 水 轮 ， 从 而 带 动 发 电 机 发 电 。

上 图 ： 潮 汐 堤 堰

潮 汐 能 发 电 可 以 通 过 在 涨 潮 时 直 接 推 动 堤 堰 上 安 装 的 水 轮 发 电 （ 涨 潮 发 电 ） ， 或 者 在 涨 潮 时 让 海 潮 通 过 水 闸 进 入 蓄 水 塘 之 後 关 闸 ， 再 在 退 潮 时 让 海 水 通 过 水 轮 发 电 （ 退 潮 发 电 ） 。 在 简 单 的 退 潮 发 电 和 涨 潮 发 电 设 施 ， 每 个 潮 汐 周 期 里 设 备 使 用 时 间 比 较 短 （ 3 到 6 小 时 ） ， 期 间 产 生 相 对 短 时 间 的 电 功 率 。

另 外 一 种 方 法 是 双 向 发 电 ， 此 方 法 可 以 从 涨 潮 和 退 潮 过 程 中 都 提 取 能 量 。 不 过 ， 由 於 电 力 输 出 更 加 均 匀 分 布 ， 电 功 率 值 会 降 低 。