利用潮汐能发电的水电站。在地形条件合适的海湾或者河口处建筑堤坝，将外海与海湾或河口隔开，口内形成水库，并建造发电厂房和水闸。在涨潮时，外海水位高于水库水位，将海水引入库内，利用内外落差和流量发电；在退潮时，外海水位低于水库水位，将库水泄向外海，利用内外落差和流量发电。潮汐电站利用的发电水头为潮差的一部分，水头较小，但引用的海水流量可以很大，因此潮汐电站是一种低水头、大流量的水电站（参见彩图Ⅵ—31、39）。

Ⅵ—31 江厦潮汐电站

萧巨青摄

Ⅵ—39 朗斯潮汐电站

萧巨青供稿

图1 单库单向潮汐电站运行工况图

（a）单向落潮发电；（b）单向涨潮发电

潮汐电站类型

按建筑物布置和发电方式，潮汐电站分单库单向、单库双向、双库连续发电和双库单向发电等多种类型。

单库单向潮汐电站

在海湾或河口只建造一个水库，采用单向水轮发电机组，只在落潮时或者只在涨潮时发电。只在落潮时发电称单向落潮发电，只在涨潮时发电称单向涨潮发电。电站运行由4种工况组成一个循环。

单向落潮发电［图1（a）］为：①充水（AB段）。水库起始水位为A，随着外海潮位上涨，开启水闸，让上涨的潮水经水闸进入水库，至库内外水位齐平（B）为止。发电机组处于停机状态。②等候（BC段）。关闭水闸，机组处于停机状态，库内水位保持不变，库外水位因落潮逐步下降，待库内外水位差达到发电需要的最小水头时（C点），启动水轮发电机组发电。③发电（CD段）。机组开机发电，库内水流外泄，库水位下降，直至与外海潮位的水位差小于机组发电最小水头为止。④等候（DA段）。机组停机，库水位保持不变，随着潮水位上涨库内外水位齐平后转入下一个循环。在电站采用单向可逆式机组时，即机组可兼作水泵反向抽水运行时，上述运行方式中，电站充水后的等候工况转为抽水工况，即将海水由机组抽入水库，使库水位继续升高，至库内外水位差达到发电水头为止。其抽水和发电库水位变化过程，在图1（a）中以垂线表示。

单向涨潮发电在涨潮时发电充水，落潮时泄水［图1（b）］，由等候、发电、等候、充水4种工况组成一个循环。在电站采用单向可逆式机组时，等候工况转为抽水工况，其抽水和发电库水位变化过程，在图1（b）中以垂线表示。由于单向涨潮发电水库蓄水位较低，发电利用的库容在水库的较下部，因此比采用落潮发电利用的库容量小，而该部分库容又容易被泥沙淤积。如果水库蓄水位不受限制，一般情况下，单库单向潮汐电站采用落潮发电方式。

单库双向潮汐电站

在海湾或河口只建造一个水库，在落潮和涨潮时都发电（图2）。电站有2种形式：一种是采用双向（正向、反向）发电的水轮发电机组，实现涨潮、落潮两个方向都能发电；另一种仍采用单向水轮发电机组，但改变建筑物的布置形式，增加流道中的控制建筑物（如闸门），使水流在涨潮和落潮时均能按同一方向进入和流出水轮机发电。单库双向潮汐电站由6种运行工况组成一个循环，即等候、涨潮发电、充水、等候、落潮发电、泄水。一般以落潮发电为正向发电，涨潮发电为反向发电。在电站采用双向可逆式机组时，等候工况转为抽水工况（正向抽水、反向抽水），其库水位变化过程在图2中以垂线表示。

图2 单库双向潮汐电站运行工况图

图3 双库连续发电潮汐电站运行工况图

双库连续发电潮汐电站

在海湾或河口利用有利的地形，建造两个相邻的水库，分别用进水闸和泄水闸与外海相通，一个水库（高水库）进潮，一个水库（低水库）出潮，在两个水库间设置发电厂房，采用单向发电机组（图3）。在涨潮、落潮过程中，控制进水闸和出水闸，使高、低水库间始终保持一定的落差，水流由高水库流向低水库，实现连续发电。双库连续发电潮汐电站，水轮发电机组始终在运行之中，但水闸开启关闭比较频繁。

双库单向发电潮汐电站

在海湾或河口建造两个相邻的水库，一库称上库，另一库称下库，将两个单库单向发电的潮汐电站结合起来，其中一个落潮发电，一个涨潮发电（图4）。上库与外海之间形成落潮发电，下库与外海之间形成涨潮发电。落潮发电和涨潮发电是轮番进行的，因此只需建造一个厂房，但需增建控制水流的建筑物，在落潮发电时将上库的水引至厂房下泄入海，在涨潮发电时将海水引至厂房泄入下库。因发电时间与放水时间交叉，上、下库须分别设置水闸。

图4 双库单向发电潮汐电站及其运行工况图

（a）电站布置图；（b）电站运行工况图

潮汐电站枢纽建筑物

由堤坝、水闸及发电厂房等组成。

堤坝

根据海湾、河口的地形地质情况，地区建筑材料及施工条件，选择坝型和坝的结构型式，多采用以海涂泥作为心墙的堆石坝或土坝。

水闸

一般采用沿海地区挡潮闸形式。为配合电站运行，要求闸门操作灵活可靠。

图5 灯泡贯流式机组厂房

厂房

一般采用卧式布置的贯流式水轮发电机组，厂房下部布置机组及流道，厂房上部布置机组辅助设备及安装检修设备，并设置副厂房（图5）。有的厂房为竖井式，除水轮机转轮浸没在流道中外，机组传动部分及发电机等布置在从流道分隔出的竖井中。有的厂房布置轴伸式机组，水轮机主轴伸出流道之外，通过传动机构带动发电机运转。小型潮汐电站多采用轴流式机组。

有通航要求的港湾或河口，电站枢纽中尚需设置船闸等设施。

潮汐电站枢纽建筑物的设计原则与常规水电站的相同，但它的海、库两侧交替承受水压，海侧水位受外海潮位影响，库侧水位由水库调度确定。建筑物需考虑采取防止海水侵蚀的措施。

潮汐能利用特点

潮汐能的循环性

潮汐在一日内有规律地发生周期性涨落，在月内和年内、年际间也按规律变化，具有明显的循环性。因此，按潮位特性进行调节的电站出力，也按一定的规律循环，一般年际、月际出力变化较小，完全可以比较精确地进行预报。

发电的间歇性

除双库连续发电潮汐电站外，其他形式的潮汐电站出力都是间断性的。单库单向电站每日发电2次，停电2次。单库双向电站每日发电4次，停电4次。因此潮汐电站需与电力系统中其他电源配合，联合运行。

电能的经济性

潮汐能是可靠的再生能源，发电不消耗燃料，不污染环境，运行费用低，水库一般没有淹没损失。但发电水头小，机组尺寸大，耗钢量多，海工建筑物施工较复杂，因此电站本身造价比较高。

综合利用

除发电外，一般具有围垦、水产养殖、改善交通及发展旅游等效益。

潮汐电站的建设

世界上已建成的最大潮汐电站为法国的朗斯潮汐电站，装机容量240mW。机组容量最大的是加拿大安纳波利斯潮汐试验电站，单机额定出力17.8mW。俄罗斯的基斯洛潮汐试验电站，装机容量800 kW。中国海岸线全长18000余km（不计沿海岛屿），潮汐资源的蕴藏量极为丰富。据1982年前后对全国500 kW以上可以开发的站址所进行的统计（不包括台湾省），可开发总装机容量为21 580MW，年发电量619亿kW·h。结合潮汐能的开发，还可围垦海涂5.5万hm²。

20世纪50年代中期以来，中国沿海开始兴建小型潮汐电站，对大中型潮汐电站的开发也做了一些勘测、规划及科研工作。已建成的潮汐电站有浙江的江厦、岳浦、海山、沙山，福建的幸福洋，山东的白沙口，江苏的浏河，广西的果子山。中国最大的潮汐电站是浙江的江厦潮汐电站，装机容量3 200 kW。其次为福建平潭幸福洋潮汐电站，装机容量1280 kW。第三为山东白沙口潮汐电站，装机容量960 kW。