摘要：本文对潮汐电站提出改进方法，通过抽水蓄能，更好的利用潮汐能源。
关键词：水轮抽水机(以下简称抽水机)、大围堰、小围堰

为什么潮汐蕴藏巨大能量，而人类却无法大规模开发利用？主要原因是潮汐高、低潮水位差不大，一般只有4米左右，而且还受涨、落潮时间限制，给开发潮汐能带来不利影响。如何充分利用,使之造福人类,本人有如下思考,写出来与大家探讨。由于无实验论证，只从理论上推理，希望能有更多人参与讨论，若确实可行，不妨组织开发利用，使它能真正造福人类。

原理：(参图) 海水每天有两次涨潮落潮，高低潮时间间隔为6小时。高潮和低潮持续时间约为1小时，此时围堰内外水位差最大，是抽水机抽水的最佳时间，抽水机只在这个时段工作。大围堰的作用是形成围堰内外海水高差。涨潮时先关闭所有进水闸门,大围堰外水位不断上涨，围堰内外水位差不断加大。当水位涨到接近高潮时打开抽水机闸门进水,水流带动抽水机开始抽水至小围堰。大围堰内外水位差随着进水的同时不断缩小，当海水达到高潮时,内外水位接近相等，抽水机停止抽水，只作为围堰内外海水通道。打开大闸门,将海水储存在大围堰内,储满水后关闭所有闸门。退潮后大围堰外水位不断下降，当接近最低潮时，围堰内外水位差最大，打开抽水机闸门放水,抽水机又开始抽水。随着大围堰内水位不断降低，大围堰内外水位差逐渐变小。当大围堰内外水位接近时停止抽水，打开大闸门放水,使水位达到最低,为下一次涨潮做好准备。若抽水机数量匹配合理,大闸门可不必进水和排水，只作为高潮时船舶进出通道和鱼类通道，减少不必要的能量流失。如此周而复始,这样每天就有四次抽水时间,与普通潮汐电站相比，成倍提高了海潮的利用率。

抽水机将水抽至小水塔,再由小水塔汇流到小围堰储存。这里由抽水机来实现流量与高程的转换,将海水抽到高处，抬高水位，增大落差，它是此项技术的关键。抽水机的动力是水能，而不是电能。只要围堰内外水位有落差,就会形成水流,就可以抽水。动力部分进水管道A1、A2-An、负载部分出水管道B等截面但相互隔离，水轮叶片同轴装设。假设抽水机进、出流量比为An:B=4:1，理论上可把水位抬高4倍。也就是4单位流量海水带动抽水机,抽水机再把1单位流量海水抽到4倍于原来高度。这里可根据小围堰的设置高度、大围堰内外水位差调节抽水机进出流量比，达到最大抽水量,减少能量流失。假设高低潮最大水位差为4m,小围堰设计水位与低潮时相差8m。当围堰内外水位差为4 m时，开启A1、A2，就可以把水抽到小围堰。当水位差为3 m时，开启A1、A2、A3。当水位差为2 m时，开启A1、A2、A3、A4,依此类推。当水位差只有0.5m时开启A1-An,n=16，才能把水抽上去。

小围堰的作用是将海水储存在高处,当抽水机工作时,就有水补充进来。为了能连续发电,1小时抽水量要供6小时发电之用，小围堰内海水每6小时周转一次。大、小围堰面积比与小围堰水位高度成反比。比如水位抬高4倍，则面积为1：4，由于抽水的同时也在发电，故S大围堰/S小围堰=1/4 * 5 /6=5/24。涨潮时大围堰内水位较低,发电机排出的水流到大围堰内。退潮时大海海水水位较低,发电机排出的水流到大海。这样能够提高小围堰的相对高度,使发电效率更高。小围堰建在高处,这样就可不受涨落潮的时间限制,实现连续发电，提高了电网的稳定性。解决了潮汐电站只能在退潮时才能发电的问题，提高了发电机组的效率, 降低发电成本。由于是通过引流蓄水,小围堰位置可靠陆地修建,大大方便电站的建设和管理。大围堰可充分利用天然内湾形成的水域,减少围堰工程量,节省工程投资。

优点：
1、蕴藏巨大能源，取之不尽，用之不竭。
2、安全环保，零排放。面对日益严重的环境污染，意义重大。
3、技术简单，开发成本低，方便推广。
4、维护费用低，无溃坝造成的风险。
5、规律性，不像水电站受丰、枯季节影响，太阳能受阳光日照影响，风能受风力大小影响。
6、不用移民，不会改变水流域地貌结构。
7、分布面广，方便建设。我国有漫长的海岸线，而且都是经济较发达地区，用电量大，实现就近供电，大大降低输配电成本。
8、边远孤岛供电可实现自给自足，不用花巨资敷设电缆。

计算数据：
千瓦kw、小时h、焦耳J、秒s、牛顿N、米m、千克km
1度=1kw、h
=103J/sx3600s
=3.6x106J
=3.6x106N.m
=3.6x105kg、m(1kg~10N)
=1.8x105kgx2m(平均落差2m)
=1.8x102吨x2m
=180吨x2m
水密度为1000kg/m3=1吨/ m3
180吨=4mx45m2x1吨/ m3(水位差4m)
1度电~180吨水~45m2海域
每天4次抽水
45m2~4x1度,6x 45m2~6x4x1度,270 m2~24度
24度=1kw、24h(每天24小时)
270 m2~1kw,也就是说270 m2海域理论上可设计1kw装机容量。作者单位：厦门国际航空港水电供应站