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潮 汐 能

潮 汐 指 的 是 海 平 面 周 期 性 的 漲 退 。 潮 汐 現 象 產 生 自 太 陽 和 月 亮 對 海 水 的 引 力 作 用 。 潮 汐 是 最 可 預 計 的 自 然 力 量 之 一 。 海 平 面 在 漲 潮 的 時 候 上 升 ， 退 潮 的 時 候 下 降 。 每 天 （ 更 精 確 的 說 法 是 月 亮 繞 地 球 旋 轉 一 周 所 需 的 24.84 小 時 ） 有 兩 次 潮 漲 和 潮 退 。 在 接 連 的 潮 漲 和 潮 退 之 間 ， 海 水 平 面 的 落 差 被 稱 為 " 潮 差 " 。

由 於 地 球 和 月 亮 都 繞 着 太 陽 轉 動 ， 月 亮 和 太 陽 的 相 對 位 置 也 會 影 響 潮 汐 現 象 。 當 兩 者 排 列 成 一 直 線 時 ， 引 力 作 用 非 常 強 大 ， 所 引 發 的 潮 差 也 很 大 。 這 種 現 象 稱 為 " 大 潮 " 。 而 當 兩 者 並 不 排 列 成 一 直 線 的 時 候 ， 潮 差 會 小 一 點 。 當 月 亮 和 太 陽 相 對 地 球 排 列 成 直 角 時 ， 所 引 發 的 潮 差 最 小 ， 這 種 現 象 稱 為 " 小 潮 " 。

通 過 蓄 水 灣 可 以 將 潮 汐 能 儲 存 ， 隨 後 可 以 洩 放 海 水 以 推 動 水 輪 發 電 。 蓄 水 塘 越 大 ， 在 潮 汐 過 程 中 能 夠 儲 存 的 能 量 就 越 大 。 假 設 一 個 蓄 水 灣 的 截 面 積 固 定 ， 而 落 差 為 H 米 ， 那 麼 這 個 蓄 水 灣 單 位 面 積 蓄 能 將 為 每 平 方 米 4.91 H2 千 焦 。 當 然 ， 這 只 是 潮 汐 能 潛 力 值 的 最 大 理 論 值 。

潮 汐 發 電 設 備 的 工 作 原 理

潮 汐 能 可 以 通 過 在 河 口 建 立 堤 壩 形 成 蓄 水 灣 來 截 取 。 在 漲 潮 過 程 中 ， 通 過 一 些 水 閘 可 以 將 海 水 注 入 蓄 水 灣 ， 隨 後 在 落 潮 時 關 閉 這 些 水 閘 。 當 海 水 落 潮 以 後 ， " 水 頭 " 就 會 增 加 。 蓄 留 的 海 水 排 出 時 可 以 推 動 傳 統 的 水 輪 ， 從 而 帶 動 發 電 機 發 電 。

上 圖 ： 潮 汐 堤 堰

潮 汐 能 發 電 可 以 通 過 在 漲 潮 時 直 接 推 動 堤 堰 上 安 裝 的 水 輪 發 電 （ 漲 潮 發 電 ） ， 或 者 在 漲 潮 時 讓 海 潮 通 過 水 閘 進 入 蓄 水 塘 之 後 關 閘 ， 再 在 退 潮 時 讓 海 水 通 過 水 輪 發 電 （ 退 潮 發 電 ） 。 在 簡 單 的 退 潮 發 電 和 漲 潮 發 電 設 施 ， 每 個 潮 汐 周 期 裏 設 備 使 用 時 間 比 較 短 （ 3 到 6 小 時 ） ， 期 間 產 生 相 對 短 時 間 的 電 功 率 。

另 外 一 種 方 法 是 雙 向 發 電 ， 此 方 法 可 以 從 漲 潮 和 退 潮 過 程 中 都 提 取 能 量 。 不 過 ， 由 於 電 力 輸 出 更 加 均 勻 分 佈 ， 電 功 率 值 會 降 低 。