潮流能及其开发利用

潮流是海(洋)流中的一种,海水在受月亮和太阳的引力产生潮位升降现象(潮汐)的同时,还产生周期性的水平流动,这就是人们所说的潮流。由于潮流和潮汐有共同的成因(都是由月亮和太阳的引力产生的),有共同的特性(都是以日月相对地球运转的周期为自己变化的周期),因此,人们把潮流和潮汐比作一对“双胞胎”。所不同的只是潮流要比潮汐复杂一些,它除了有流向的变化外,还有流速的变化。

潮流的流速一般可达2～5.5km/h。潮流的流速虽然很大,但因它的流向有周期性的变化,所以流不远,只是限于一定海区内往复流动或回转流动。回转流动就像运动员在运动场上练习长跑一样,只是围绕跑道不停地做圆周运动。

由于潮流的流速很大,因此,潮流蕴藏有巨大的能量,可以用来发电。潮流发电的原理和风车的原理相似,都是利用潮流的冲击力,使水轮机的螺旋桨迅速旋转而带动发电机。潮流发电的水轮机有多种形式,比较简易的是潮流发电船,发出的电流通过电缆输送到陆地上。(www.xing528.com)

潮流的流向是有周期性变化的,尤其是往复流动潮流流向的周期性变化更为显著。这样,安装在船体两侧的水轮机螺旋桨应对称,并且方向相反,以便顺流时由一侧螺旋桨旋转发电；逆流时就由另一侧的螺旋桨旋转发电。据计算,直径为50m的螺旋桨,可以利用通过海水能量的15%,在潮流流速为13km/h的时候,一台发电机每小时能发出约4kW·h的电量。

我国在舟山群岛进行潮流发电原理性试验已获成功,试验是从1978年开始的。发电装置采用锚系轮叶式,螺旋桨直径2m,共4叶,双面对称翼型,以适应潮流的变化。发电最小流速1m/s,最大流速4m/s。螺旋桨水轮机带动液压油泵,正向反向都能输出高压油,高压油驱动液压油电机,液压油电机带动发发电机发电。