潮汐能

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引言

潮汐能通常被認為是一種可再生能源，它透過將從潮汐獲得的能量轉化為其他有用的能量形式（例如“電力”）來提供能量。

潮汐被定義為“超長週期波”，它作為月球和太陽對地球的引力作用的響應而穿過海洋。這種潮汐力產生的能量通常是本教程討論的基本重點。本教程還將討論這種能量的產生方法，並解釋其優點和缺點。

什麼是潮汐能？

潮汐能可以被稱為一種水力發電形式。開發這種能源的主要原因是，對於專業人士來說，預測其能源來源比預測太陽能和風能更容易。然而，作為一種可再生能源，這種能源目前正遭受“高成本”和“高潮差”或“流速快”的“可用地點有限”的困擾（Sciencedirect，2022）。另一方面，目前，在設計和渦輪機技術方面都取得了技術發展。這增加了潮汐能的可用性。

潮汐能背後的原理

潮汐能的產生是基於“地球的海洋潮汐”。由於天體的引力作用，在地球的水體中產生相應的洋流。

由於地球深海中存在強磁性，在水體中觀察到隆起，導致“水位短暫抬升”。

由於月球執行的和諧旋轉，可以在連續的方式中觀察到水體中波浪增大的過程重複發生（Nationalgeographic，2022）。

潮汐溢流的特定點上的最終結果與“更好的潮汐流速”和“較小的潮汐變化”直接成比例。

潮汐能的產生方法

圖2：潮汐能的產生

在可用的潮汐能產生方法中，一種被稱為“潮汐流發電機”。這有助於利用“動能”來推動水流“驅動渦輪機”。另一個過程被稱為“動態潮汐能”，它被認為是一種“理論技術”（Vectorstock，2022）。

在某些情況下，會建造“潮汐橋”以利用低潮和高潮之間“水頭”的差異中的“勢能”。新的潮汐設計方案被稱為“潮汐瀉湖”，它由帶有“嵌入式渦輪機”的“環形擋水牆”構成。

潮汐能的用途

圖3：透過機器利用潮汐

“潮汐能”的用途包括產生“潮汐電力”。潮汐被認為是足夠可預測且性質均勻的，因此潮汐發電是“潮汐能”的常見用途之一（Sciencedirect，2022）。另一方面，利用渦輪機的運動來機械地粉碎“穀物磨坊”是潮汐能的另一種利用方式。潮汐能還用於在ogre中儲存“水電大壩”的能量。

潮汐能：優點

潮汐產生通常提供的優點是“可預測的能源”、“綠色能源”和“可再生”。如今，潮汐能通常被認為是一種環保且可預測的能源（Thiébot *等人*，2022）。由於可以根據太陽和月球的位置和引力提前預測波浪的上升，因此產生高能量比其他可用的綠色能源（如風能）更容易。

潮汐能：缺點

目前，由於渦輪機設計的技術還不夠先進，潮汐能的產生變得更具挑戰性。在某些情況下，海洋生物的威脅也被認為是產生潮汐能過程的缺點。

結論

本教程闡述了通常確定將潮汐流產生的能量轉化為另一種有用能量形式的過程。使用這種可再生能源的主要原因是支援各州的經濟，但與電力生產或發電相關的技術發展不足似乎是一個很大的缺點。在此之後，本教程進一步討論了潮汐能背後的原理和方法。

常見問題

Q1.為了產生潮汐能，通常使用哪種型別的渦輪機？

答：用於潮汐能發電的渦輪機是“卡普蘭渦輪機”。這種型別的渦輪機通常被稱為螺旋槳型“反動式渦輪機”。為了從流體中獲取能量，它需要完全浸沒在流體中。

Q2.潮汐能的效率如何？

答：在將潮汐水力轉化為其他水力發電形式（如電力）的過程中，潮汐能的效率被認為是80%。

Q3.潮汐能昂貴嗎？

答：通常認為，為了利用潮汐能，使用任何水下裝置肯定很昂貴。主要原因是機器設計改進的技術優勢不足，根據目前的估計，成本超過“300萬到1500萬美元”。

Q4.潮汐能和波浪能的區別是什麼？

答：潮汐能和波浪能之間的核心區別在於，潮汐產生的能量通常每天都會波動，因為它取決於月球和太陽對地球的引力。另一方面，波浪能更可持續，也更廣泛地使用。