[科普中國]-動(dòng)態(tài)潮汐能

動(dòng)態(tài)潮汐能或DTP是最新的潮汐能發(fā)電技術(shù)。它涉及到建立大型水壩型建筑物，從海岸一直延伸到海洋并在遠(yuǎn)端建立垂直的屏障，形成一個(gè)龐大的‘T'形。

簡介動(dòng)態(tài)潮汐能或DTP是最新的潮汐能發(fā)電技術(shù)。它涉及到建立大型水壩型建筑物，從海岸一直延伸到海洋并在遠(yuǎn)端建立垂直的屏障，形成一個(gè)龐大的‘T'形。

這個(gè)T型長壩干擾與海岸平行振蕩的沿大陸架海岸的潮汐波，含有強(qiáng)大的落差流。這個(gè)概念是1997年由荷蘭海岸工程師 Kees Hulsbergen 和 Rob Steijn 發(fā)明并獲得專利的。1

描述動(dòng)態(tài)潮汐能大壩（DTP）是一種全新且尚未實(shí)踐過的潮汐發(fā)電技術(shù)。工程主體是一個(gè)至少長為30公里，垂直于海岸的大壩。在大壩深入海洋的一段還可建設(shè)橫壩，最終形成巨大的“T”型。DTP 大壩通過干擾海浪運(yùn)動(dòng)，從而在壩體的兩端形成水位差，并且推動(dòng)壩體內(nèi)的雙向渦輪機(jī)進(jìn)行發(fā)電。在中國，朝鮮和英國的海岸線上，這種沿大陸架運(yùn)動(dòng)，而且能夠產(chǎn)生巨大水流的潮波十分常見。1

優(yōu)點(diǎn)一個(gè)大壩的裝機(jī)容量能達(dá)到8000兆瓦以上，對(duì)年預(yù)估發(fā)電230億千瓦時(shí)(83PJ每年)的大壩，生產(chǎn)能力利用率達(dá)30%。例如，一個(gè)歐洲人平均每年消耗約6800千瓦時(shí)，因此一個(gè)DTP大壩可以為約340萬歐洲人提供能源。若正確安裝兩大壩間的距離（相隔約200公里），兩者可平衡各自的輸出量從而相互補(bǔ)足（一個(gè)壩完全輸出時(shí)，另一個(gè)不發(fā)電）。和傳統(tǒng)的潮汐壩相比較，由于不被沿海區(qū)包圍，T型動(dòng)態(tài)潮汐能壩大大減少了對(duì)社會(huì)和環(huán)境的影響。動(dòng)態(tài)潮汐發(fā)電不需要很高的天然潮位變幅，因此有更多的地點(diǎn)可供使用。其總體可用性在有適當(dāng)條件的國家很高，如韓國、中國和英國（中國的總體可用性估計(jì)達(dá)8–15萬兆瓦）。1

技術(shù)發(fā)展盡管建設(shè)大壩的所有所需技術(shù)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)，DTP大壩還從未被建成過。已有多種數(shù)學(xué)和物理模型對(duì)動(dòng)態(tài)潮汐能壩的‘水頭'或水位差進(jìn)行了模擬。在大型工程項(xiàng)目中，潮汐和長壩間的交互作用已經(jīng)被觀察和記錄下來，如荷蘭的三角洲工程和Afsluitdijk。眾所周知潮汐流和自然形成的半島間的相互作用，這些數(shù)據(jù)也被用于矯正潮汐的數(shù)值模型。計(jì)算附加質(zhì)量的公式被應(yīng)用于開發(fā)DTP的分析模型。觀測到的水位差與當(dāng)前的分析數(shù)字模型緊密匹配。預(yù)測由DTP大壩產(chǎn)生的水位差現(xiàn)在可以達(dá)到有效的精確度。

所需的關(guān)鍵要素包括：

低水頭高容量雙向水輪機(jī)（能夠雙向發(fā)電）。 操作運(yùn)轉(zhuǎn)部件存在海水環(huán)境的應(yīng)用程序，效能超過75%。

大壩建設(shè)方法可以通過模塊化流動(dòng)沉箱（混凝土砌塊）來實(shí)現(xiàn)。這些沉箱會(huì)先在岸上制造好，并隨后漂浮到大壩的位置。1

挑戰(zhàn)一個(gè)主要的挑戰(zhàn)是，示范工程幾乎無法發(fā)電，即使是1公里左右長的大壩，因?yàn)榘l(fā)電量隨大壩長度的平方增長（水頭和體積兩者都隨大壩長度的增加多多少少呈線性增長趨勢，導(dǎo)致發(fā)電量以平方次增長）。預(yù)計(jì)當(dāng)大壩長度達(dá)到30公里時(shí)才可實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可行性。 其他關(guān)注點(diǎn)包括：海運(yùn)航線，海洋生態(tài)，沉積物和風(fēng)暴潮。1

另請(qǐng)參閱海洋能源

潮汐能

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

黎明 - 副教授 - 西南大學(xué)