踏上未來潮汐發電之旅

2021-01-19 通用電氣電能轉換

作為一個島國,英國有著潛力巨大的潮汐能源。英國海岸線是世界上擁有最高潮汐落差的海岸線之一,落差可達到7到12米。就連英國總理也於今日提及,英國是目前全球海洋可再生能源市場中最有吸引力的。

世界上第一個瀉湖潮汐發電基地將在英國的斯旺西海灣建成,實現利用大西洋的潮汐發電。這個令人興奮的新項目將包括從南威爾斯海岸線開始的11.5平方公裡的瀉湖,預計為超過155000的家庭提供電力能源(相當於斯旺西海灣當地年度用電量的90%),這一項目標誌了我們在開發世界潮汐能源上的大躍進。

在這個雄心勃勃的項目背後,科技起到了關鍵作用,使人們利用潮汐發電的願景成為現實。

從競爭力的角度來看,水利發電的技術給這項潮汐工程帶來了許多優勢。這個概念類似於水壩發電。由於重心引力,瀉湖壁內部與外部的潮汐高度差造成了水流。與其它先前的潮汐工程相比,潮汐瀉湖主要優勢在於它可以保證雙向發電(水流流入壁內、流出壁外實現一次潮汐兩次發電),從而提高供電效率。這是由於感應發電機配備了可變速的驅動系統和水利渦輪機。16個渦輪機可以生產320MW的電力,若是用排成陣列的潮汐流渦輪技術,這樣的發電能力將需要數百個發電機組。使用更少的渦輪機,項目的總投資與運營成本也相應降低了。更重要的是,這項技術強調可持續發展,設備將有120年的運行壽命,而且在運作的頭50年內不需要大幅度的維護保養。


在斯旺西海灣,GE將主要負責發電和向海岸輸電。這項工作的核心是GE的大型感應發電機和最先進的VSD技術,它基於GE資深的中壓變頻技術和GE合作夥伴Andritz Hydro提供的水輪機技術。該設備在多種產業過程和可再生能源上都有應用,比如陸地/海上風力發電、採礦、石油和天然氣和海洋產業等等。在過去的10年間,它已經成功配備了數支英國海軍的艦隊,其成功經驗證實了設備的可靠性。

該技術本身足以令人興奮,但這裡還有更多讓人驚喜的地方。在斯旺西海灣所產生的電力將成為清潔電力,每年將避免超過236000噸的二氧化碳排放。這種可靠的,自產自銷的電力能源將進一步加強英國的能源安全,並促進能源出口潛力。更重要的是,它將使得潮汐能成為一個可消費的能源,在投資後的85年間達到最低發電成本。

基於相同理念,未來潮汐瀉湖項目預計將達到3GW的發電能力。

潮汐發電的未來是光明的。斯旺西海灣潮汐瀉湖項目,連同其它正在實施的重大項目,正在轉變著我們未來的能源開發之路。基於先進的科技手段和政府基金的支持,低成本的潮汐發電之旅已經開始。


相關焦點

  • 潮汐發電:未來的光明之源
    我國發展潮汐能起步較早,1957年就在山東建成了第一座潮汐發電站。到1980年,我國第一座「單庫雙向」式潮汐電站──江廈潮汐試驗電站正式發電,裝機容量為3000千瓦,年平均發電1070萬千瓦時,落成時規模僅次於法國朗斯潮汐電站,是當時世界上第二大潮汐發電站。
  • 新能源發電——潮汐能發電
    從本質上來講,潮汐能發電與普通水利發電相似,而且海水流量更大,瞬時發電量高,並且呈現間歇性發電,因此對於發電設備來講,需要適合低水頭,高流量,以及耐腐蝕的特點。但是,由於常規電站廉價電費的競爭,真正意義商業化運作的法國郎斯潮汐能電站在1967年才得以建成,隨著技術的發展,潮汐能發電成本不斷降低,美國阿拉斯加州的庫克灣、加拿大芬地灣、英國塞文河口、阿根廷聖約瑟灣、澳大利亞達爾文範迪門灣、俄羅斯遠東鄂霍茨克海品仁灣潮汐能發電相繼跟進。
  • 潮汐發電
    這是由於太陽和月亮的引潮力而造成的,我們也把它叫做潮汐。而在漲潮或落潮的過程中會有很強的動能和勢能之間的轉化,我們也把這個動能和勢能統稱為潮汐能。那麼對於潮汐能我們要如何利用呢?潮汐發電這件展品分為了四個部分,分別是海水的模擬池中間的水輪發動機、水庫模擬池以及前方的操作臺。
  • 新知丨潮汐漫話 之 潮汐發電
    全球潮汐能的理論蘊藏量大約在20—30萬億kW·h/a(單位為年均千瓦小時),相當於所有河川水力發電總量,但可供開發程度比較低,不同國家情況不一。據不完全統計,我國潮汐能蘊藏量為1.9億千瓦,其中可供開發的約3850萬千瓦,年發電量870億千瓦時,大約相當於40多個新安江水電站。潮汐能是一種清潔、不汙染環境、不影響生態平衡的可再生能源。
  • 潮汐發電的優缺點
    3、潮汐電站不需淹沒大量農田構成水庫,因此,不存在人口遷移、淹沒農田等複雜問題。而且可用攔海大壩,促淤圍墾大片海塗地,把水產養殖、水利、海洋化工、交通運輸結合起來,大搞綜合利用。這對於人多地少、農田非常寶貴的沿海地區,更是個突出的優點。  4、潮汐電站不需築高水壩,即使發生戰爭或地震等自然災害,水壩受到破壞,也不至於對下遊城市、農田、人民生命財產等造成嚴重災害。
  • 我國潮汐能發電緣何緩慢
    因此,和其他可再生能源相比,潮汐能的一個突出特點是發電穩定。其發電量不會產生大的波動,而且不佔用農田,成本只有火電的八分之一。面臨三道坎據了解,利用潮汐能發電有兩種方式:築壩發電和潮流能發電。築壩發電是在近海築一道壩聚水,利用潮差發電;潮流能發電則是把電機放在表層水下讓潮流衝擊葉輪發電。
  • 「潮」向未來:溫嶺江廈潮汐發電 開發海洋清潔能源
    (李瀟陽攝)  在距離浙江台州溫嶺市區16公裡的江廈港,有我國最大潮汐發電站和試驗基地——國家能源集團龍源電力溫嶺江廈潮汐試驗電站。電站於1985年建成,規模居世界第四,僅次於韓國始華湖潮汐電站、法國朗斯潮汐電站和加拿大安納波利斯潮汐電站。   潮汐發電是利用潮汐形成的落差推動水輪機,從而帶動發電機發電的一種水力發電形式。
  • 世界潮汐發電 種種能量轉換設備
    潮汐能作為一種可再生的清潔能源,很早就進入了人們的視野。早在上世紀70年代石油危機期間,已有科學家專門研究如何利用潮汐發電的問題。但時至今日,由於認識及資金等種種原因,人類對於潮汐的利用還遠遠不足。
  • 潮汐能發電如何突破發展困境?
    潮汐能發電如何突破發展困境?  潮汐能是透過每天潮起潮落來發電,以海面起伏為動能驅動渦輪機,設備則細分為攔潮堰系統跟新型的海底渦輪機等系統。其中,攔潮堰是通過過水閥、水輪發電機與水壩兩側的水位差進行發電,雖然成本較為高昂,但由於該設備由混泥土建造,壽命相當長。  法國的郎斯潮汐電站1966年就開始運作,至今已運作53年都還沒有要退休的樣子。與此同時,該設備建設成本也驚為天人。
  • 月亮的禮物——潮汐能發電
    那麼,這種周期性的海水運動是否可以用來發電呢?事實上,潮汐能發電大有可為。潮漲潮落,周而復始,潮汐能取之不盡,用之不竭,而且是一種清潔的可再生能源。據世界能源理事會統計,若將全世界的潮汐能轉換為電能,每年的發電量約為10000億千瓦時,佔世界發電量的5%,僅芬迪灣的潮汐能每年就可以發電170億千瓦時。
  • 鋼鐵在潮汐能發電中的應用
    然而,並非所有可再生能源都能得以大規模利用,完全取代傳統能源,但幸運的是,潮汐能這種可再生能源的蘊藏量十分可觀,可大量轉化為電能,保證全年穩定的電力供應,據估計,世界各地潮汐發電量可達到100萬兆瓦。海水每天要經歷兩次潮漲和潮落,潮汐能是在海水潮漲和潮落過程中形成的水的勢能,潮汐可以進行預報,因此利用潮汐能發電具有穩定可靠的優勢。
  • 乳山:中國潮汐發電的「搖籃」
    潮汐湖開口處有座大橋,橋下就是當年中國規模最大的潮汐發電站——白沙口潮汐發電站。  乳山,在新中國的電力發展史上註定要留下濃墨重彩的一筆,因為這裡是我國潮汐發電起步的地方。  向大海要電  40多年前,新中國越來越緊迫地感受到了能源的重要性,在能源領域的探索,更是馬不停蹄地進行著。
  • 5e科普丨前景無限的潮汐發電
    這小半截鐵塔尖正是世界上首個商用潮汐發電站——SeaGen的一小部分建築。  該發電站外形象一個倒置的風車,主體建築由塔身和兩個外置的渦輪發電機組成,利用進出海灣的潮汐發電,於2008年投入使用,裝機容量1.2兆瓦,能滿足1500~2000戶家庭的用電需求。
  • 電氣知識:潮汐發電原理是什麼
    潮汐是一種蘊藏量極大、取之不盡、用之不竭、不需開採和運輸、潔淨無汙染的可再生能源。建設潮汐電站,不需要移民,不淹沒土地,沒有環境汙染問題,還可以結合潮汐發電發展圍墾、水生養殖和海洋化工等綜合利用項目。  潮汐發電與普通水利發電原理類似,通過出水庫,在漲潮時將海水儲存在水庫內,以勢能的形式保存,然後,在落潮時放出海水,利用高、低潮位之間的落差,推動水輪機旋轉,帶動發電機發電。
  • 【漲知識】潮汐水電站發電原理解析
    潮汐發電與普通水利發電原理類似,通過出水庫,在漲潮時將海水儲存在水庫內,以勢能的形式保存,然後,在落潮時放出海水,利用高、低潮位之間的落差,推動水輪機旋轉,帶動發電機發電。差別在於海水與河水不同,蓄積的海水落差不大,但流量較大,並且呈間歇性,從而潮汐發電的水輪機結構要適合低水頭、大流量的特點。潮汐發電是水力發電的一種。
  • 威爾斯首個潮汐發電系統亮相:龐然大物
    英國《每日郵報》報導稱,威爾斯即將投入首個潮汐發電系統,目前首臺400kW試驗機已經組裝到位,待整個發電系統建成將能夠為10000戶家庭提供電力保障。這組潮汐發電系統名為DeltaStream,其水下發電部分重達150噸,主體由固定在一個16米-20米三角形框架上的三臺螺旋槳發電機共同組成,工作時它們將被沉入15米深的水下,靠漲潮、退潮的海水流動來驅動發電。
  • 厲害了我的乳山——中國潮汐發電的「搖籃」
    潮汐湖開口處有座大橋,橋下就是當年中國規模最大的潮汐發電站——白沙口潮汐發電站。乳山,在新中國的電力發展史上註定要留下濃墨重彩的一筆,因為這裡是我國潮汐發電起步的地方。1961年,法國建成了世界上第一座利用潮汐能發電的電站,這種不消耗煤碳等資源的清潔發電方式,正是當時中國所渴望的。據省志記載,早在1958年,山東省水利廳就組織有關單位對沿海一些港灣進行查勘,編制了「膠州灣潮汐電站規劃報告」及「山東省潮汐電站規劃報告」,並幫助榮成縣蚧口漁業社建成裝機為10千瓦的山東第一座小型潮汐電站。由於工程質量不高,不久即被衝毀。
  • 【科普趣味】怎麼利用潮汐發電?
    潮汐發電與普通水利發電原理類似,通過出水庫,在漲潮時將海水儲存在水庫內,以勢能的形式保存,然後,在落潮時放出海水,利用高、低潮位之間的落差,推動水輪機旋轉,帶動發電機發電。與潮汐發電相關的技術進步極為迅速,已開發出多種將潮汐能轉變為機械能的機械設備,如螺旋漿式水輪機、軸流式水輪機、開敞環流式水輪機等,
  • 2020-2026年中國潮汐發電市場現狀調研分析及發展趨勢報告
    不過,潮汐發電對自然條件的要求比較高。潮汐發電是利用海灣、河口等有利地形,建築水堤,形成水庫,以便大量蓄積海水,並在壩中或壩旁建造水力發電廠房,通過水輪發電機組進行發電。從發電原理來說,潮汐發電和水力發電並無根本差別,但潮汐能源還有許多特殊之處。比如,潮汐電站以海水為工作介質,設備常年浸泡在海水中,對設備防腐蝕、防海生物附著的問題,都需要特別考慮。
  • 利用潮汐發電日趨成熟,已進入實用階段
    潮汐能的主要利用方式是潮汐發電。潮汐發電與普通水力發電原理類似,通過出水庫,在漲潮時將海水儲存在水庫內,以勢能的形式保存,然後,在落潮時放出海水,利用高、低潮位之間的落差,推動水輪機旋轉,帶動發電機發電。