潮流能

潮水流动的动能

潮流能指潮水流动的动能，主要是指月球、太阳等的引力作用引起地球表面海水周期性涨落所带来的能量。与波浪相比，潮流的变化更加平稳且规律。潮流能随潮汐的涨落平均每天2次改变大小和方向。

能量简介

月球、太阳等的引力作用引起地球表面海水周期性涨落，这种涨落现象伴随两种运动，一种是涨潮和退潮引起的海水垂直升降运动，另一种是涨潮和退潮引起的海水水平运动，前者称为潮汐，后者称为潮流。

潮流受海底深度变化的影响（尤其是在近岸区或岛屿等有阻挡处），尽管短期的天气变化对潮流有轻微的影响，但潮流发生时间和幅度基本不受气候变化的影响，具有很好的可预测性。

在欧洲，英国、爱尔兰、希腊、法国和意大利对潮流能特别关注，已经确定了106个有前景的站位，其中多数在英国。如果采用当今最先进的技术开发，这些站位的技术可开发量估计可达48 TWh/a（0.17 EJ/a）。中国可利用的潮流能资源约1400×104kW。韩国、加拿大、日本、菲律宾、新西兰和南美也都发现了有开发价值的站位。

运动形式

潮流能是月球和太阳的引潮力使海水产生周期性的往复水平运动时形成的动能，主要集中在岸边、岛屿之间的水道或湾口。潮流通常可以分为往复式和旋转式两种。

①往复式是在近海出现的一种潮流形式，在近岸、海峡、港湾及江河入海口等处，潮流受地形及海岸线结构的限制，只能做往复运动。涨潮时，海水由外海向大陆方向流动，这和潮流称为涨潮流，反之称为落潮流。

②在外海或广阔海域，潮水的流向不是直线式的往复运动，而是旋转运动，形成旋转流，这种旋转式潮流的产生是由于地形条件及科氏力（地转偏向力）综合作用的结果。

资源分布

潮流能以各省区沿岸的分布状况来看，浙江省沿岸最为丰富，占全国潮流能资源总量的一半以上，其次是山东、江苏、海南、福建和辽宁，约占全国总量的36%，其他省份沿岸潮流能蕴藏量较少。

评估方法

评估潮流能资源量的方法有很多，其中广泛使用的是能量通量法，其能量储量与流速的立方成正比。因此，流速稍有增加，潮流能的能量密度（用W/m2表示）就会大幅度增加。对近岸海流而言，尤其是大陆和岛屿之间或河口处的近岸流，其流速变化是系统性的、可预测的。但对于具体的某个潮汐通道，计算资源量还有很多制约因素。

2004年，英国贸易和工业部发布了一个波浪能和潮流能资源量图集。欧洲共同体委员会在1996年、英国碳信托有限公司在2004年、加拿大在2006年和中国在1998年，都出版过类似的资源评估图。

开发利用

潮流能发电技术

潮流能主要的利用方式是发电，其基本原理类似于风力发电，即将海水的动能转换为机械能进而再将机械能转换为电能。潮流能发电装置不同于传统的潮汐能发电机组，它是一种开放式的海洋能捕获装置，该装置叶轮转速相对要慢很多，一般来说，最大流速在2m/s以上的流动能都具有利用价值，潮流能发电装置根据其透平机械的轴线与水流方向的空间关系可分为水平轴式和垂直轴式两种结构。

1、水平式发电系统

水平轴式潮流能发电装置具有效率高、自启动性能好的特点，若在系统中增加变桨或对流机构，则可使机组适应双向的潮流环境，这种结构兴起于最近十年，取得了较大的发展。英国Marine Current Turbine公司设计了世界上第一台大型水平轴式潮流发电机Seaflow，容量300kW，并于2003年在Devon郡北部成功进行海上试运行。2008年，该公司第二阶段商业规模的1.2 MW双叶轮结构“ SeaGen”发电机也在北爱尔兰Stanfern港成功运行。

2、垂直式发电系统

垂直式发电系统，顾名思义就是指轮机的转轴与海面垂直，海水流动驱动叶片，带动转轴垂直转动，从而驱动发电机发电。加拿大BIne Energy公司在垂直式潮流发电装置设计方面技术较为成熟，著名的Davis四叶片垂直轴涡轮机就是该公司的产品。

潮流能开发利用特点

①有较强的规律性和可预测性。由于潮汐的周期性，潮流能的变化具有较强的规律性，可进行预测性。

②潮流能的开发不排放任何污染物，是环境友好型绿色能源。

③潮流能开发装置一般安装在海底或漂浮在海面，无须建造大型水坝，对海洋环境影响小，也不占用宝贵的土地资源。

④与风能和太阳能相比，潮流能的能量密度较高，约为风能的4倍，太阳能的30倍。

开发状况

从1982年至今，我国在潮流能转换与发电系统的设计与性能分析方法研究、关键技术和试验装置研发等方面取得了长足的进步，特别是“十五”至“十一五”期间，人才队伍和参与单位明显增加，哈尔滨工程大学、东北师范大学、浙江大学和中国海洋大学等四家单位自主开发了垂直轴、水平轴式千瓦级至十千瓦级不同形式的小型样机，积累了一定的海试经验，在潮流能装置漂浮式和坐底重力式固定技术方面得到示范验证并取得经验。2010年以来，在国家海洋能专项资金的支持下，参与研究的单位达到了50余家，包括中国海洋石油总公司、哈尔滨电气集团等大型国有企业和许多地方企业参与其中。我国潮流能利用技术研究处于技术示范阶段。

全国各地天气预报查询

上海市

云南省

云南省

云南省

云南省

云南省