海洋能知识讲座(3)海洋能发电原理

一潮汐发电 在海湾口或感潮河口构筑堤坝与海隔开形成水库,涨潮时,库外水位高于库内水位,落潮时,库内水位高于库外水位,通过闸门控制水流,使涨潮时进入和落潮时泄出水库的海水推动水轮发电机组发电,这种发电方式叫做潮汐发电.     

潮汐能发电

潮汐能发电：利用每天潮流的涨潮与退潮的位能差转换成电能。 在海湾,可见到海水每天有涨退的现象,早上的称为潮,晚上的称为汐。潮汐现象主要是由太阳、月球的引潮力以及地球自转效应所造成的。潮汐发电与水力发电原理相似,在涨潮时海水经过水闸注入水库,     

有趣的环保发电方式

潮汐发电 潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口筑一座拦水堤坝，形成水库，并在坝中或坝旁放置水轮发电机组，利用潮汐涨落时海水水位的升降，使海水通过水轮机推动水轮发电机组发电。从能量的角度说，就是利用海水的势能和动能，通过水轮发电机转化为电能。潮汐发电的优点是成本低，每度电的成本只相当于火电站的1／8。     

有趣的环保发电方式

潮水发电潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口筑一座拦水堤坝,形成水库,并在坝中或坝旁放置水轮发电机组,利用潮汐涨落时海水水位的升降,使海水通过水轮机时推动水轮发电机组发电。从能量的角度说,就是利用海水的势能和动能,通过水轮发电机转化为电能。潮汐发电的优点是成本低,每度电的成本只相当于火电站的1/8。太空发电为了更直接而有效地利用太阳能,在不久的将来人类将建立太空发电厂。将超大型太阳能电池板送入环绕地球的轨道,在太空中搜集太阳能发电,然后将电力输送到地球,供日常生活使用。由于将来地球人口拥挤,无论是在太空中建立住人…     

潘口水库蓄水运行对黄龙滩水电厂中长期发电调度的影响

堵河中下游的潘口水库正常蓄水运行后,将会对下游的黄龙滩水电厂发电调度产生较大影响。在潘口水库调度方式确定的情况下,利用有、无对比法,采用调度图和离散微分动态规划算法,研究了潘口水库正常蓄水运行后在丰、平、枯三个典型年对黄龙滩水电厂中长期发电调度的影响。结果表明,潘口水库的调蓄可明显提高平水年黄龙滩水电厂的发电量,降低其年发电耗水率;对于丰水年和枯水年,潘口水库调度期期初水位高于345 m时也可在一定程度上提高其发电效益;在潘口水库调度期期初水位低于345 m时,黄龙滩水电厂宜采用优化调度方式,并尽量提高其期初水位至245 m以上。     

分期汛限水位和设计洪水位的确定方法

提出用组分频率法和库水位法推求分期汛限水位和设计洪水位，并以广东新丰江为例，采用以上两种方法确定分期汛限水位和设计洪水位，为水库分期运用提供了可靠的依据，大大提高了新丰江水库的发电效益。     

索取空中水汽量 提高水库的发电能力

本文根据拓林水库的增水实践，从水库水位，水库增水条件和水库增水效益等方面探讨水库增水的重要性，从国内外大量增水实践表明，实施水库增水不仅可行，而且效益明显，可缓解枯水季节水库缺水发电的矛盾，延长水库水电发季节，提高水库发电效益，为我省经济建设提供更多电力，促进国民经济建设的快速发展。     

考虑下游需水的伦潭水电站月发电调度函数研究

为优化伦潭水电站调度运行方式，分析水库下游社会经济和河道内生态环境需水过程，基于发电优化调度结果采用逐步回归法提取考虑下游需水的逐月发电调度函数。结果表明，伦潭水库对下游需水过程发挥较大调蓄补给作用，主要补水时段为7月至次年2月，直接影响了伦潭水电站的发电引水流量过程；基于多元线性回归模型和BP神经网络提取的伦潭水电站发电调度函数大部分月份的纳什效率系数均在0.90以上，考虑模型结构简单且操作方便，伦潭水电站选取基于多元线性回归模型的发电调度函数；对于2017年3月至2019年2月，伦潭水电站发电调度函数较实际发电调度和发电调度图可分别增加发电量338.4×10⁴、183.8×10⁴kW·h/月，调度函数可明显提高伦潭水库的发电运行水位。研究成果可为伦潭水电站实际发电调度提供技术支撑，也可为其他水电站完善发电调度运行方式提供参考。     

国外海洋能技术的发展

一 潮汐能发电技术 潮汐能发电研究已有100多年的历史,英国、法国、加拿大和俄罗斯不少电站开发规划和设计论证已长达几十年,最长的已有七八十年。20世纪60年代第一个商业性电站在法国建成,70年代潮汐发电技术开始进入以大规模商业性生产为目的、以降低造价为目标的科研论证阶段。目前,潮汐发电技术在海洋能开发技术中最成熟,走在最前列。     

十里铺水电站库岸边坡稳定性分析

针对水库蓄水前后和库水位骤降等均会影响库岸边坡稳定性的问题,以十里铺水电站为例,根据地质资料,选取近库的、规模较大的水草坪滑坡体建立了计算模型,分析了水库蓄水前后和库水位骤降情况下该滑坡体的稳定性。结果表明,水库蓄水前水草坪滑坡体整体基本稳定,坡体上部局部失稳的可能性较大,水库蓄水后滑坡体稳定性下降,库水位骤降时将产生坡脚塌岸现象,并引发坡体上部失稳。     

官地水库汛期发电优化调度方案研究

为增加水库的多年平均发电量,以官地水库为例,利用电站特征水位、库区回水和移民成果、下游河道防洪现状及洪水预报情况,拟定了根据洪水预报流量确定汛期运行水位的分级预报预泄方案,根据预泄能力约束将汛期运行水位控制在一定范围,在预报流量较大时将水位逐级预降下来,在预报流量较小时将水位逐级回蓄上去。实例应用结果表明,利用汛期发电优化调度方案进行调度后,多年平均发电量由118.7×108kW·h增加为127.6×108kW·h,兴利效益明显,且在一定范围内洪水预见期越长,优化调度方案的发电量越大,但当洪水预见期增加到10h后,库区淹没和电站下游防洪安全会制约发电量的增加。     

基于数值流形方法的水库岩体边坡稳定分析

利用数值流形方法可以模拟边坡大变形和连续—非连续变形的特点,分析了某一水库岩体边坡在库水位骤降时的变形规律,提出了利用边坡位移确定岩体滑动面内摩擦角的方法。利用传统安全系数的概念,考虑库水位骤降时的地下水渗透压力的作用,对该水库边坡的稳定性进行分析和评价。     

板桥水库汛限水位动态控制域研究

针对水库汛限水位动态控制域的确定为汛限水位动态控制研究的关键问题之一.结合入库流量信息、降雨预报信息等研究确定了水库泄流量分级情况下面临时刻允许控制的库水位值,根据绘制的面临时刻允许库水位值决策支持表,得出水库各级泄流量下的汛限水位动态控制域.实例应用结果表明,该方法考虑了水库汛限水位实时动态控制阶段下游防洪安全允许的各种泄流及其与区间洪水组合的情况,具有较强的可操作性和实用价值,可用于指导水库的实时防洪调度.     

基于分时电价的多年调节水库年末消落水位研究

针对梯级水库中多年调节水库年末消落水位优选问题,结合分时电价下梯级水库中长期发电优化调度的特点,建立了分时电价下多年调节水库年末消落水位优选模型,并应用协同进化遗传算法对模型进行了求解.乌江梯级水库实例计算结果表明,该模型与求解方法可靠、合理,为分时电价下梯级水库发电优化调度提供了理论计算依据.     

感潮河段横向泄洪冲刷和淤积特性试验研究

为研究横向直排泄洪对感潮河段局部冲刷和淤积问题,以闽江魁岐泄洪枢纽工程为例,通过大比尺水力模型试验,分别设计了不同河道径流、泄洪历时及涨落潮等试验工况,观测了不同试验工况下的河床冲淤特性.结果 表明,短历时泄洪落潮工况冲坑深度较涨潮工况增加约35％,长历时泄洪涨落潮工况冲坑深度相差约4％;受涨潮顶托作用,涨潮工况下河床...     

水电厂发电效益评价模型及其应用

针对现行水电厂发电效益评价方法存在的问题,提出了水电厂发电效益评价模型,该模型在已知实际入库流量和电网的峰—谷、丰—枯电价基础上,综合考虑各时段水电厂可用机组台数、机组容量、水库水位、过机流量等约束条件,以年度发电效益最大为目标,优化计算水电厂理想发电收益动态线及电量动态线,并与水电厂实际发电收益及电量对比分析电量及效益差率。实例应用结果表明,电量差率和发电效益差率可直观反映水平厂年度及各月电厂发电任务实际完成情况,对水电厂年度效益评价与绩效考核均起到了较好的指导作用。     

库水位骤降条件下动水压力型滑坡稳定性分析

三峡水库蓄水后库区部分滑坡已显著变形,且随库水位下降过程响应明显,因此分析日降幅条件下库区动水压力型滑坡稳定性就十分重要。为此,采用GEO-studio软件分析库水位骤降条件下滑坡体不同区段的稳定性,发现库水位作用于滑坡体的下滑段时,滑坡体稳定系数随库水位下降而下降,库水位下降速度越大,稳定系数下降越快,但若最终库水位一致,滑坡稳定性系数相差不大;库水位下降作用于滑坡体阻滑段时,滑坡表现出一定的动水压力效应,整体结果为浮托减重,稳定系数先下降后上升;整体而言提高日降幅对动水压力型滑坡稳定性的影响有限。     

基于理想频域低通滤波器的水库水位数据修正技术

针对现有物理滤波技术的局限性,在波浪频段分析的基础上,提出了基于理想频域低通滤波器的水位防风数据修正技术,并以青草沙水库库内外水位为例对该方法进行验证。结果表明,滤波后数据无明显偏差,且修正数据平滑度明显增大,证明了数据手段的有效性。通过调节截止频率,该方法可适用于不同功能的水库水位监测和库容准确估算。     

基于一维水沙模型的多沙水库分期汛限水位选择

为提升多沙水库的发电效益、选择合适的分期汛限水位,应用一维非均匀流不饱和输沙模型,结合某多沙水库现行调度规程,模拟了该水库在多种拟定分期汛限水位方案下水流、泥沙等因素的长期变化过程,计算了各方案总库容、有效库容淤损率及多年平均发电量等指标,并综合考虑提升水库发电量和保证水库防洪安全方面目标对各方案进行比选,确定了该水库的最佳分期汛限水位方案。该方案可在一定的泥沙淤积水平年内提升水库的发电效益,并通过预泄调洪方式以保障其防洪安全。     

石梁河水库分期汛限水位研究

洪水资源利用是缓解缺水地区水资源紧张的一个有效途径,大中型水库在利用洪水资源时,一般需要对汛期限制水位进行调整。以江苏省连云港市石梁河水库为例,根据其防洪调度方式及判别条件,结合水库的具体情况统筹考虑与水库调洪有关的各种因素,基于水库现状汛期分期,推求水库各分期的设计洪水,然后通过调洪演算确定石梁河水库各分期的汛限水位,并对水库实施分期汛限水位后的效益进行了分析计算。结果表明,石梁河水库采取分期汛限水位后,在几乎不增加额外成本的情况下,年均增加蓄水量11 125×104 m3,水库的洪水资源利用效益得到了显著提高。