攔海蓄水海洋潮汐發(fā)電站的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)電站技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種攔海蓄水海洋潮汐發(fā)電站。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)行的潮汐發(fā)電站都是利用海洋潮汐的潮差直接發(fā)電。由于潮差一般只在4到5米，很少達到8到9米，水頭較低，所以不能搞成大型的發(fā)電站，而且不能24小時連續(xù)發(fā)電。若能像江河的攔河大壩蓄水那樣，將一段海灣攔截成蓄水湖，利用潮差提高蓄水湖的水頭，就可以建成像攔河大壩那樣24小時連續(xù)發(fā)電的大型的潮汐發(fā)電站了。當然，投資要大。能源是現(xiàn)代社會的重大問題。除了礦物性的能源，像煤和石油以外，核能業(yè)已廣泛使用。帶來了污染和安全問題。清潔能源備受重視，河流水利發(fā)電大行其道，但大型河流不多。此外，像太陽能發(fā)電，風能發(fā)電，潮汐發(fā)電等等綠色能源在大力開發(fā)。利用海洋潮汐的勢能發(fā)電，是一個很好的綠色能源，然而它的發(fā)電量不大，一些現(xiàn)行的潮汐發(fā)電站虧本經(jīng)營。所以應(yīng)該實驗攔海蓄水利用潮汐提高蓄水水頭大型潮汐發(fā)電站的實驗，這是一個可以取代現(xiàn)行能源的一種綠色能源。
[0003]將高潮位的海水與低潮位的海水構(gòu)成上下兩個水庫，利用潮差的水的勢能驅(qū)動渦輪機發(fā)電。一般潮位差不大，水頭不是很高，發(fā)電量不大，又不能連續(xù)發(fā)電。像預(yù)建的三門縣健跳港潮汐發(fā)電站，年發(fā)電小時數(shù)有望達到2550小時，一年內(nèi)只有不足三分之一的發(fā)電時間(一年為8760小時)。
[0004]但是，如果不用任何的其它能源，只利用潮差便將高潮位的水頭提高10米或20米，那么，發(fā)電量至少可以提高到3倍到6倍。這雖然仍然屬于低水頭的發(fā)電站，但和傳統(tǒng)潮汐發(fā)電站相比，水頭就高多了。再建成像攔河大壩那樣的蓄水湖，將高潮位的水提升到湖內(nèi)，在一定的時間蓄水之后，就可以像攔河大壩發(fā)電站那樣一天24小時不間斷地發(fā)電。這就可以將潮汐發(fā)電站與燃煤等礦型發(fā)電站比肩、甚至取代了?？梢越ㄟ@樣的潮汐發(fā)電站的海灣比建攔河水利發(fā)電站的河流要多，且水源更穩(wěn)定，供水更有保證，更利于人為調(diào)劑，因為海洋潮汐是每日都有的，不像江河需要降雨供給，降雨有豐水季、枯水季、豐水年、枯水年。甚至不在海灣處的直線海岸上也可以建造攔海蓄水的大型潮汐發(fā)電站，這就更加拓寬利用攔海蓄水的大型潮汐發(fā)電站的范圍。我國有1.8萬公里長的陸地海岸線，加上1.4萬公里長的海島岸線，其可利用的海岸很多，開發(fā)價值非常可觀。
[0005]在綠色能源中，海洋潮汐的能量是很大的。大海在月球的引力下的潮汐動能和潮汐勢能的能量，以海洋之大，海水之多，這幾乎是不可估量的。僅就一個海灣而言，其大量的海水涌上海灣的頂部，潮汐升高幾米，再加上人為提高10米甚至20米以后，這海水的勢能就非?？捎^了。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種攔海蓄水海洋潮汐發(fā)電站，結(jié)構(gòu)巧妙，效果好。
[0007]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案:一種攔海蓄水海洋潮汐發(fā)電站，包括蓄水湖和提水裝置，該提水裝置將海洋潮汐的高潮位水提至蓄水湖中；該蓄水湖與低潮位之間設(shè)有第一水力發(fā)電機組。
[0008]優(yōu)選的，還包括將海洋潮汐的潮位差提高的海堤。
[0009]優(yōu)選的，該提水裝置由套筒、大桶、提水管、活塞、脫掛機構(gòu)、滑輪和鋼絲繩構(gòu)成，該套筒設(shè)在海洋潮汐中的高水位中，底部設(shè)有排水管；該大桶設(shè)在套筒中，大桶底部設(shè)有放水閥；提水管垂直設(shè)在高水位中，活塞滑動緊密地設(shè)在提水管中；該活塞設(shè)有若干個，經(jīng)第一鋼絲繩串聯(lián)連接成環(huán)，纏繞在提水管上下側(cè)的兩端的滑輪上；大桶上端經(jīng)第二鋼絲繩與脫掛機構(gòu)連接，該脫掛機構(gòu)與第一鋼絲繩活動連接。
[0010]優(yōu)選的，該大桶設(shè)有兩個，并排設(shè)置，經(jīng)第三鋼絲繩在上下方兩側(cè)分別固定連接，該第三鋼絲繩纏繞在上下方兩側(cè)的滑輪上。
[0011]優(yōu)選的，該提水裝置由套筒、大桶、提水管、活塞、滑輪和鋼絲繩構(gòu)成，該套筒設(shè)在海洋潮汐中的高水位中，底部設(shè)有排水管；該大桶設(shè)在套筒中，大桶底部設(shè)有放水閥；提水管為唧筒結(jié)構(gòu)，垂直設(shè)在高水位中；活塞滑動緊密地設(shè)在提水管中；該活塞軸心處設(shè)有伸出提水管的支桿，經(jīng)第一鋼絲繩與大桶上端固定連接，大桶下端經(jīng)第二鋼絲繩與支桿連接；大桶上下移動，經(jīng)第一鋼絲繩和第二鋼絲繩帶動活塞在提水管中移動。
[0012]優(yōu)選的，該提水管和該活塞分別設(shè)有兩個，兩個活塞分別設(shè)在兩個提水管中，兩個活塞的軸心處均設(shè)有伸出各自提水管的支桿，經(jīng)第一鋼絲繩分別與大桶上端和下端固定連接，兩個支桿分別經(jīng)第二鋼絲繩與大桶下端和上端固定連接。
[0013]優(yōu)選的，該海堤底部設(shè)有第二水力發(fā)電機組。
[0014]優(yōu)選的，該海堤設(shè)為喇叭形堤岸，該喇叭形堤岸由三條堤岸構(gòu)成，兩側(cè)堤岸成喇叭形分布，中間隔堤斜向設(shè)置，分別與兩側(cè)堤岸構(gòu)成喇叭口形和倒喇叭口形。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:由于海堤采用喇叭口形提高了潮位差，并且提水裝置可以提升蓄水湖的水的水頭，從而將潮汐發(fā)電做成像攔河大壩一樣的小、中、大型發(fā)電站。24小時不停地發(fā)電，這樣的電站，水源比攔河電站穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明攔海蓄水海洋潮汐發(fā)電站的第一種結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明攔海蓄水海洋潮汐發(fā)電站的第二種結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為喇叭形堤岸結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng)對本發(fā)明的保護范圍有任何的限制作用。
[0018]利用上、下庫水位高度差的勢能可以直接發(fā)電，若利用這個勢能來提高高潮水位的高度以后再發(fā)電呢？這樣做會有兩個好處。一，提高發(fā)電水位的水頭；二，修建上下庫只能一次性地利用海灣潮汐的高潮水位，用完就只有等低潮之后的下一次高潮再發(fā)電了，這使潮汐發(fā)電不能24小時連續(xù)發(fā)電，使潮汐發(fā)電只能作為燃煤等礦型主力發(fā)電的輔助發(fā)電。而攔海造蓄水湖，提高蓄水湖的水頭，則可以利用蓄水24小時連續(xù)發(fā)電，只要提水與放水的總量相當就行了，這大大地提高了一個海灣潮汐發(fā)電的能力和使用價值。
[0019]必須有不再加任何其他(如礦物性)能源提升潮汐水位的方法才能實現(xiàn)提高潮汐勢能的目的。有三種，一是利用海灣的潮位差提水到蓄水湖，以提高蓄水湖水頭；二是人為地修建隔堤提升潮汐的潮位差，再提水至蓄水湖；三是在直線型的海岸線上，修建喇叭口形的海堤，提升潮位差，或直接發(fā)電，或再修建蓄水湖，用提水裝置將海水提到蓄水湖內(nèi)。
[0020]下面先談第一種方法。
[0021]—、利用潮位差提尚尚水面一部分水尚度的原理:
1、要將海水提升高度，必須做功，做功就要消耗能量，功能相等，所以用其它能源做功來提高潮汐高水面高度(提高蓄水湖水頭)的方法就毫無意義。跨過滑輪的鋼絲繩兩端各連接兩個重物，當一側(cè)較重時，必因重力而拉動另一側(cè)重物上升，這就是利用一側(cè)的重力做功將另一側(cè)的物體的勢能提高。如果做功的重力是一個永遠可以向下的不間斷的拉力，而被抬高的物體是水的話，則可以永遠不停地將水提升，這就可以抬升蓄水湖的水頭了。乍一看，這幾乎是癡人說夢的神話。就是這一念之差，使人們在如此發(fā)達的現(xiàn)代科學(xué)之下，這一方法至今未能開發(fā)出來。
[0022]要想不用消耗其他能源的方法做功提升海水的高度，看似無解，其實是一個很簡單的道理:利用潮汐潮位差這個有高度差的兩個水面的勢能做功:設(shè)有高低不同的兩個水面(下面分別稱之為高水面和低水面)，用鋼絲繩中間通過一個滑輪，兩端連接兩個水桶，一個桶稍微小一點，一個桶稍微大一點，兩個桶都位于高水位的水面上，并且都能從高水位處裝滿水。由于大桶較重，則大桶下行，拉動小桶上行，也就提高了小桶內(nèi)的水的高度(勢能)。大桶運行到低水面的時候，小桶上升到最高處，將小桶內(nèi)的水引入蓄水湖，一次性的提升便告完成。這就是利用高低的水位差，從高水位上引部分水下行做功，此功便是抬高水面高度所需要的功，但這是一次性的動作，要想再次提升，必須使兩桶恢復(fù)到原位，這種恢復(fù)原位又要做功，我們?nèi)匀坏貌坏蕉嘤嗟哪芰?。這就是未能開發(fā)出連續(xù)提升的思想障礙。實際上，此時若將大桶內(nèi)的水倒入低水位中之后，再恢復(fù)原位，則就不需要再做功了(暫且認為桶重不計)。在大桶水倒光，小桶水還有少許剩余的情況下，小桶便重于大桶，兩桶作