[发明专利]新型潮汐能开发模式及万能工况潮汐电站

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种水力发电装置及发电方法，尤其是一种利用潮汐发电的装置及潮汐发电方法。

背景技术

潮汐能的开发已有半个世纪的历史，传统的潮汐能开发都是利用海湾，在其口门处筑坝建站。这种海湾型单库潮汐电站存在着发电时间短、电能质量差，单位电能造价高等弊端，因此，至今在全球只有60-80年代建造的法国朗斯潮汐电站，装机20万kw；中国江夏潮汐电站，装机3000kw；加拿大安纳波利斯等三座，以后直至二十世纪末均无建树，究其原因，一是经济性，二是电能质量的可控性，三是海湾可开发潮汐能资源的局限性还都不具备市场开发价值。进入二十一世纪后，由于受石油危机的影响和二氧化碳减排的压力，潮汐能作为一种洁净可再能源而再次被世界各国所重视。韩国举巨资从04年开始兴建总装机规模1000Mw的青蛙湖潮汐电站就好是一个例证，该电站一期工程260Mw装机可在08年建成投产。目前，英国、菲律宾、美国等其它资源的国家都在积极筹备之中。但是，潮汐电站开发中的经济性、电能质量的可控性和资源的局限性这三大问题，仍将是潮汐能大规模开发制约因素。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的不足，而提供一种利用潮汐能源进行海水潮汐发电的新型潮汐能开发模式及万能工况潮汐电站。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，所述的新型潮汐能开发模式，该模式是在浅滩或浅海上用围堤方法围合成A、B两蓄水库，并在围堤上对应于A库和B库设置有进水闸门和出水闸门，在A库和B库之间的隔堤上安装有利用水位差进行发电的水轮发电机组，当天文潮退至最低潮位时，对应于B库的出水闸门关闸，等待涨潮；当涨潮时，A库进水闸门打开进水，且其水位达到B库与A库水位差至发电最小设计水头差以上时，水轮发电机组开始发电；当天文潮涨至最高潮位时，A库进水闸门关闭，水轮发电机组利用A、B库水位差继续发电；此时，B库水位上升，A库水位下降；当退潮潮位退至低于B库水位以下时，B库开闸泄水，使B库水位随退潮降至最低潮位，水轮发电机组仍可继续发电直至涨潮进入下一个轮回。

一种万能工况潮汐电站，该电站包括在浅滩或浅海上用围堤围合成一与大海隔离的、大面积的蓄水库池，该蓄水库池的中间用隔堤隔成相对独立蓄水的A库和B库，A、B两库面向大海的围堤上分别设置有至少一个进水闸门和一个出水闸门，而在A库和B库之间的隔堤上建造有至少一台利用水位差进行发电的水轮发电机组。

所述的围堤是由砌筑堤坝围合而成，对应于A库和B库围堤上设置的进水闸门和出水闸门分别由闸门架、导闸槽以及闸门构成并可控。

所述的A库和B库之间的隔堤上安装有单向贯流式水轮发电机组，并成为隔堤的组成部分

所述的A库为上库，其对应的围堤上设置有进水闸门，所述的B库为下库，其对应的围堤上设置有出水闸门，所述的A库还配置有提水设备。

本发明改变了潮汐能电站传统的开发和运行模式，使潮汐能开发由海湾走向浅海成为现实，使可开发潮汐能资源总量拓展5倍以上，使潮汐能开发的经济性、电能质量的可控性以及资源开发的拓展性具备了市场开发价值，有助于缓解全能源需求和二氧化碳减排压力。

本发明具有如下几个特性，一是电能质量的可控性：根据AB库水量调节能力和机组容量的配置，可组合多种发电运行工况；它发电时间最长，装机容量最小，而单位千瓦日利用小时最高可达24小时；电能质量最好，峰荷电能最多，相应加大装机容量，降低发电利用小时，可替代蓄能电站调峰功能；介于上述两种工况之间，也可组合电站经济效益最好配置工况；所述的A、B库潮汐电站可根据不同需求来配置A、B库库容的配比和装机容量，可使潮汐电站的电能质量满足电网负荷的要求。

二是造价的经济性：由于潮汐电站是低水头大直径贯流式水轮机组，又需要特种钢材和特种涂料保护，因此，机电设备是潮汐电站的投资主体，约占常规潮汐电站投资的60％以上；AB库潮汐电站的发电利用小时是传统潮汐发电利用小时的2-3倍，同等资源量的装机容量可比传统单库潮汐电站减少50％以上，可大幅度降低单位电能投资的造价，其经济性显而易见。