本公開涉及一種潮汐發(fā)電和儲存系統(tǒng)，其能夠產生電力同時允許多次使用在潮汐發(fā)電系統(tǒng)中使用的蓄水池和瀉湖(lagoon)。本公開還涉及一種構造用于這種系統(tǒng)的離岸蓄水池的方法，以及一種使用這種系統(tǒng)發(fā)電的方法。

背景

傳統(tǒng)的潮汐發(fā)電方案能夠在潮汐條件合適時的某些時間產生電力。它們不能夠連續(xù)地產生電力，并且供應不能適應高峰時期的需求。

傳統(tǒng)的潮汐發(fā)電方案可能干擾導航，并且可能成為出于其他目的使用海洋環(huán)境的屏障。

本發(fā)明的目的是克服上述的問題中的一個或多個。

概述

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種潮汐發(fā)電和儲存系統(tǒng)，其包括瀉湖和將瀉湖與潮汐水域(tidalwater)的區(qū)域分開的多個蓄水池，其中每個蓄水池包括包圍蓄水池室的海堤，

其中該系統(tǒng)還包括在潮汐水域的區(qū)域和瀉湖之間連通的至少一個第一流動通道，該第一流動通道在其中具有第一閉合裝置以選擇性地防止水流動通過第一流動通道，并且第一流動通道具有第一渦輪機，該第一渦輪機適于當?shù)谝粶u輪機由于水流動通過第一流動通道而旋轉時產生電力，

其中該系統(tǒng)還包括至少一個第二流動通道和至少一個第三流動通道，至少一個第二流動通道在多個蓄水池中的兩個相鄰的蓄水池之間選擇性地連通，至少一個第三流動通道在多個蓄水池中的至少一個蓄水池和第一流動通道之間選擇性地連通，并且

其中每個蓄水池的海堤包括重力結構，該重力結構包括沙和/或其他海底材料與水硬性粘合劑的混合物的多個層。

優(yōu)選地，水硬性粘合劑是具有凝硬性(pozzolanic)或潛在水硬性(latenthydraulic)性質的無機材料。在一個實施方案中，水硬性粘合劑可以是石灰石、高爐礦渣、硅質飛灰、鈣質飛灰、磨碎的粒狀高爐礦渣(ggbfs或ggbs)、硅粉或其混合物。

第二流動通道在其中可以具有第二閉合裝置，以選擇性地防止水流動通過第二流動通道。

第二流動通道可以包括泵，該泵適于將水從相鄰的蓄水池中的第一個泵送至相鄰的蓄水池中的第二個。

第二流動通道可以具有第二渦輪機，該第二渦輪機適于當?shù)诙u輪機由于水流動通過第二流動通道而旋轉時產生電力。

第三流動通道可以在多個蓄水池中的至少一個蓄水池和瀉湖之間連通，第三流動通道在其中具有第三閉合裝置以選擇性地防止水流動通過第三流動通道。第三流動通道可以包括第一流動通道的部分。第一渦輪機可以適于當?shù)谝粶u輪機由于水流動通過第三流動通道而旋轉時產生電力。

優(yōu)選地，多個蓄水池在結構上連結以形成連續(xù)的潮汐屏障。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種構造用于潮汐發(fā)電系統(tǒng)的蓄水池的方法，該潮汐發(fā)電系統(tǒng)包括瀉湖和一個或更多個蓄水池，該方法包括以下步驟：

在潮汐水域的區(qū)域中構造環(huán)形圍堰；

從圍堰的內部移除水和/或海底材料以形成環(huán)形容積；

用沙和/或其他海底材料與水硬性粘合劑的混合物填充環(huán)形容積，

將沙和/或其他海底材料與水硬性粘合劑的混合物壓實，

重復填充和壓實步驟以形成多個層，

將沙和/或其他海底材料與水硬性粘合劑的混合物固化，以形成連續(xù)的環(huán)形海堤，

從連續(xù)的環(huán)形海堤的內部移除水和/或海底材料以形成蓄水池室，以及

至少部分地用水填充蓄水池室。

該方法可以包括構造潮汐發(fā)電和儲存系統(tǒng)，該潮汐發(fā)電和儲存系統(tǒng)包括瀉湖和多個所述蓄水池，多個所述蓄水池連接以形成潮汐屏障，潮汐屏障在使用中將瀉湖與潮汐水域的區(qū)域分開，其中每個蓄水池包括包圍蓄水池室的海堤，

其中該方法還包括提供在潮汐水域的區(qū)域和瀉湖之間連通的至少一個第一流動通道，該第一流動通道在其中具有第一閉合裝置以選擇性地防止水流動通過第一流動通道，并且第一流動通道具有第一渦輪機，該第一渦輪機適于當?shù)谝粶u輪機由于水流動通過第一流動通道而旋轉時產生電力，并且

其中該方法還包括提供至少一個第二流動通道和至少一個第三流動通道，至少一個第二流動通道在多個蓄水池中的兩個相鄰的蓄水池之間選擇性地連通，至少一個第三流動通道在多個蓄水池中的至少一個蓄水池和第一流動通道之間選擇性地連通。

優(yōu)選地，水硬性粘合劑是具有凝硬性或潛在水硬性性質的無機材料。在一個實施方案中，水硬性粘合劑可以是石灰石、高爐礦渣、硅質飛灰、鈣質飛灰、磨碎的粒狀高爐礦渣(ggbfs或ggbs)、硅粉或其混合物。

環(huán)形圍堰包括相接的樁或板樁。在將沙和/或其他海底材料與水硬性粘合劑的混合物固化以形成連續(xù)的堤之后，樁可以保持在原位。

環(huán)形容積可以填充至潮汐水域的區(qū)域的平均高潮水位之上至少5米、優(yōu)選地至少6米的水位。這具有為堤提供足夠的質量以及確保連續(xù)的堤的材料即使在大的橫向載荷下仍保持壓緊的優(yōu)點。

在潮汐水域的區(qū)域的平均低潮水位以下的區(qū)域中的連續(xù)的堤可以具有至少5米寬、通常至少8米寬的寬度。在平均低潮水位以上的堤的寬度可以是較小的。蓄水池可以在平面圖中具有大體上圓形的形狀。蓄水池可以在平面圖中具有大體上矩形的形狀。

根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種操作潮汐發(fā)電系統(tǒng)的方法，該潮汐發(fā)電系統(tǒng)包括瀉湖和將瀉湖與潮汐水域的區(qū)域分開的多個蓄水池，其中每個蓄水池包括包圍蓄水池室的海堤，其中該系統(tǒng)還包括至少一個第一流動通道、至少一個第二流動通道和至少一個第三流動通道，至少一個第一流動通道在潮汐水域的區(qū)域和瀉湖之間連通，至少一個第一流動通道在其中具有第一水力渦輪機，至少一個第二流動通道在多個蓄水池中的相鄰的第一蓄水池和第二蓄水池之間連通，至少一個第三流動通道在相鄰的第一蓄水池和第二蓄水池中的一個或兩者和瀉湖之間連通，該方法包括：

在潮汐水域的高潮狀態(tài)之后，打開第一流動通道并從而將水從瀉湖通過第一流動通道釋放到潮汐水域，從而驅動第一渦輪機以產生電力，并隨后關閉第一流動通道；

在潮汐水域的低潮狀態(tài)之后，打開第一流動通道并從而將水從潮汐水域通過第一流動通道釋放到瀉湖，從而驅動第一渦輪機以產生電力，并隨后關閉第一流動通道；

當潮汐狀態(tài)允許時，打開第二流動通道和第三流動通道并從而允許將水從第一蓄水池和/或第二蓄水池通過第三流動通道釋放到瀉湖或潮汐水域，從而驅動第一渦輪機以產生電力，并隨后關閉第三流動通道；以及

當潮汐狀態(tài)允許時，打開第二流動通道和第三流動通道并從而允許將水從瀉湖或潮汐水域通過第三流動通道釋放到第一蓄水池和/或第二蓄水池，從而驅動第一渦輪機以產生電力，并隨后關閉第三流動通道。

該方法可以包括另外的步驟：將水從瀉湖泵送至第一蓄水池和/或第二蓄水池以將瀉湖中的水位升高至比處于高潮狀態(tài)的潮汐水域的水位高的水位。

該方法可以包括另外的步驟：在漲潮狀態(tài)期間打開另外的輸入流動通道以允許水在重力下從潮汐水域流入第一蓄水池和/或第二蓄水池。

優(yōu)選地，隨著潮汐水域的每個潮汐循環(huán)，重復該方法的步驟。

第二流動通道在其中可以具有第二水力渦輪機或泵或組合的渦輪機/泵。

第三通道可以部分地或完全地與第一流動通道或第二流動通道重合?？梢栽O置一個或更多個閥以選擇性地打開或關閉第一流動通道、第二流動通道和第三流動通道中的一個或更多個，或者以使流動沿著第一流動通道、第二流動通道和第三流動通道中的一個或更多個轉向。

根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種操作潮汐發(fā)電系統(tǒng)的方法，該潮汐發(fā)電系統(tǒng)包括瀉湖和將瀉湖與潮汐水域的區(qū)域分開的多個蓄水池，其中每個蓄水池包括包圍蓄水池室的海堤，其中該系統(tǒng)還包括至少一個第一流動通道、至少一個第二流動通道和至少一個第三流動通道，至少一個第一流動通道在潮汐水域的區(qū)域和瀉湖之間連通，至少一個第一流動通道在其中具有第一水力渦輪機，至少一個第二流動通道在多個蓄水池中的相鄰的第一蓄水池和第二相蓄水池之間連通，第三流動通道在相鄰的第一蓄水池和第二蓄水池中的一個或兩個和瀉湖之間連通，該方法包括：

在潮汐水域的高潮狀態(tài)期間，打開第三流動通道并從而將水從第一蓄水池和/或第二蓄水池通過第三流動通道釋放到瀉湖，從而驅動渦輪機以產生電力，并隨后關閉第三流動通道；

在潮汐水域的高潮狀態(tài)之后，打開第一流動通道并從而將水從瀉湖通過第一流動通道釋放到潮汐水域，從而驅動第一渦輪機以產生電力，并隨后關閉第一流動通道；

在潮汐水域的高潮狀態(tài)之后，將水從第二蓄水池泵送至第一蓄水池以將第一蓄水池中的水位升高至潮汐水域的平均高潮水位之上；

在潮汐水域的低潮狀態(tài)期間，打開第三流動通道并從而將水從瀉湖通過第三流動通道釋放到第一蓄水池和/或第二蓄水池，從而驅動渦輪機以產生電力，并隨后關閉第三流動通道；

在潮汐水域的低潮狀態(tài)之后，打開第一流動通道并從而將水從潮汐水域通過第一流動通道釋放到瀉湖，從而驅動第一渦輪機以產生電力，并隨后關閉第一流動通道；以及

在潮汐水域的低潮狀態(tài)之后，將水從瀉湖泵送至第二蓄水池以將第二蓄水池中的水位升高至潮汐水域的平均高潮水位之上。

第二流動通道在其中可以具有第二水力渦輪機或泵或組合的渦輪機/泵。

第三通道可以部分地或完全地與第一流動通道或第二流動通道重合?？梢栽O置一個或更多個閥以選擇性地打開或關閉第一流動通道、第二流動通道和第三流動通道中的一個或更多個，或者以使流動沿著第一流動通道、第二流動通道和第三流動通道中的一個或更多個轉向。

高潮狀態(tài)包括在高潮之前和之后的時間段，通常每側高達2小時。低潮狀態(tài)包括在低潮之前和之后的時間段，通常每側高達2小時。

第三流動通道可以選擇性地與第一流動通道和第二流動通道中的一個或兩個連通。例如，在潮汐水域的高潮狀態(tài)期間，當?shù)谌鲃油ǖ来蜷_時，水可以從第一蓄水池通過第二流動通道釋放到第二蓄水池，并且借助于切換閥，水可以從第二蓄水池通過第一流動通道釋放到瀉湖，同時第一流動通道保持對海洋關閉。水流動通過第一流動通道可以驅動第一渦輪機。

通過另外的示例，在潮汐水域的低潮狀態(tài)期間，當?shù)谌鲃油ǖ来蜷_時，水可以從瀉湖通過第一流動通道釋放到第一蓄水池和/或第二蓄水池，并且借助于切換閥，水可以從第一蓄水池和/或第二蓄水池通過第二通道釋放到蓄水池，同時第一流動通道保持對海洋關閉。水流動通過第一流動通道可以驅動第一渦輪機。

優(yōu)選地，隨著潮汐水域的每個潮汐循環(huán)，重復該方法的步驟。

以上實施方案中的至少一個為

背景技術：
的問題和缺點提供了一個或更多個解決方案。從以下描述和權利要求，本公開的其他技術優(yōu)點對于本領域技術人員將是明顯的。本申請的各種實施方案僅獲得所闡述的優(yōu)點的子集。沒有一個優(yōu)點對于實施方案是關鍵的。任何要求保護的實施方案可以在技術上與任何其他要求保護的實施方案組合。

附圖簡述

附圖圖示了本公開的示例性實施方案，并且用于通過示例解釋本公開的原理。

圖1是根據(jù)本公開的示例性實施方案的潮汐發(fā)電和儲存系統(tǒng)的示意圖；

圖2是圖1的潮汐發(fā)電和儲存系統(tǒng)的平面圖；

圖3是根據(jù)本公開的示例性實施方案的另一種潮汐發(fā)電和儲存系統(tǒng)的平面圖；

圖4是根據(jù)本公開的示例性實施方案的蓄水池的構造的平面的示意圖；

圖6至圖13是根據(jù)本公開的示例性實施方案的潮汐發(fā)電和儲存系統(tǒng)的操作的各個階段的平面和橫截面的示意圖；

圖14是圖3的系統(tǒng)的兩個相鄰的蓄水池之間的流動通道的示意圖；

圖15是安裝在圖3的系統(tǒng)上的風力渦輪機裝置的示意圖；

圖16是穿過圖15的風力渦輪機裝置的橫截面圖；

圖17是根據(jù)本公開的另一個示例性實施方案的潮汐發(fā)電和儲存系統(tǒng)的海堤的部分的局部平面圖；

圖18是穿過圖17的海堤的橫截面圖；以及

圖19是圖17的系統(tǒng)的操作的一個階段的橫截面的示意圖。

詳細描述

參考圖1和圖2，示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的潮汐發(fā)電系統(tǒng)10。該系統(tǒng)包括瀉湖12和將瀉湖12與潮汐水域的區(qū)域16分開的多個蓄水池14，潮汐水域的區(qū)域16可以是外海或河口。蓄水池14在結構上連結在一起以形成潮汐屏障18，潮汐屏障18可以延伸8km或更長。

系統(tǒng)10被構造在合適的位置，使得瀉湖12中的水的潮汐體積被最大化，并且潮汐屏障18所需的長度被最小化?，F(xiàn)有的海灣或自然岬角19之間的區(qū)域形成理想的位置。瀉湖12可以由現(xiàn)有的海岸線13界定。在使用中，瀉湖可以可選地采用新的海岸線15，從而在現(xiàn)有的海岸線13和新的海岸線15之間形成填筑土地(reclaimedland)17的區(qū)域。

每個蓄水池14包括包圍蓄水池室22的海堤20。在圖1和圖2的其中蓄水池14在平面圖中大體上是矩形的實施方案中，中間海堤24對兩個相鄰的蓄水池14是共用的。

系統(tǒng)包括在潮汐水域的區(qū)域16和瀉湖12之間連通的多個第一流動通道30。通常，每個流動通道30可以是從蓄水池14的內壁26延伸到蓄水池14的外壁28的大直徑的管道。第一流動通道30在其中具有通常是閥的第一閉合裝置(未示出)，以選擇性地防止水流動通過第一流動通道30。第一流動通道30具有位于流動通道內的第一渦輪機32，第一渦輪機32用于當?shù)谝粶u輪機32由于水從海域16通過第一流動通道30流動到瀉湖12(或反之亦然)而旋轉時產生電力。

系統(tǒng)還包括在多個蓄水池中的兩個相鄰的蓄水池14之間連通的多個第二流動通道40。通常，每個第二流動通道40可以是延伸通過中間海堤24的大直徑的管道。第二流動通道40在其中具有第二閉合裝置(未示出)，以選擇性地防止水流動通過第二流動通道40。第二流動通道40具有位于第二流動通道內的第二渦輪機42，第二渦輪機42用于當?shù)诙u輪機42由于水從一個蓄水池14通過第二流動通道40流動到相鄰的蓄水池而旋轉時產生電力。第二渦輪機可以是可逆的并且用作泵，如后文所描述的。可替代地，可以在容納第二渦輪機42的第二流動通道旁設置帶有泵和其自身的閥的單獨的第二流動通道。

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案的潮汐發(fā)電系統(tǒng)10。其不同于在圖1和圖2中所示的本發(fā)明的實施方案在于，蓄水池14在平面圖中是圓形的。每個蓄水池室22被單獨的連續(xù)的海堤20包圍。但是，蓄水池可以是任何合適的形狀，并且不限于圓形。在系統(tǒng)的元件與圖1和圖2中的相同的情況下，元件不再進一步描述。在該實施方案中，第一流動通道30設置在相鄰的蓄水池之間。在每對相鄰的蓄水池14之間設置短長度的連結海堤50，以便形成連續(xù)不斷的潮汐屏障18。圖3是示意性的，并且在實踐中，海堤的該長度可以小至1或2米，而每個蓄水池的直徑可以是500米或1000米。第一流動通道30延伸通過連結海堤50。第二流動通道40也可以設置在相鄰的蓄水池之間，穿過連結海堤50。交替的連結海堤分別設置有第一流動通道30和第二流動通道40。

每個蓄水池的海堤20優(yōu)選地構造成包括沙和/或其他海底材料和水硬性粘合劑的混合物的重力結構。水硬性粘合劑是具有凝硬性或潛在水硬性性質的無機材料，例如石灰石、高爐礦渣、硅質飛灰、鈣質飛灰、磨碎的粒狀高爐礦渣(ggbfs或ggbs)、硅粉或其混合物。這種粘合劑在發(fā)展中國家中已經用于道路建設，但發(fā)明人已經認識到該粘合劑可以用于構造海堤20。

參考圖4和圖5，描述了一種構造蓄水池14的方法。在該示例中，示出了圓形的蓄水池14，但該方法可以與任何形狀的蓄水池一起使用。

首先，樁84(例如板樁或相接的混凝土樁)的兩個同心環(huán)80、82通過任何合適的方法被安裝并被驅動到海底17中，以在潮汐水域的區(qū)域形成環(huán)形圍堰。一旦例如通過泵送任何水進入將圍堰制成大體上防水的，則通過泵送和/或挖掘將水和海底材料從圍堰的內部移除，以形成環(huán)形容積86。環(huán)形容積通常是8米寬并具有數(shù)百米的直徑。然后，用沙和/或其他海底材料與水硬性粘合劑的混合物88填充環(huán)形容積。水硬性粘合劑是具有凝硬性或潛在水硬性性質的無機材料，例如石灰石、高爐礦渣、硅質飛灰、鈣質飛灰、磨碎的粒狀高爐礦渣(ggbfs或ggbs)、硅粉或其混合物。

沙可以是已經從環(huán)形容積86移除的沙，或其可以是從其他挖掘產生的沙。將沙和/或其他海底材料的混合物88與水硬性粘合劑壓實。通常，沙和粘合劑以多層引入。每個層具有100到300毫米的厚度，并且在引入之后由合適的壓實機滾壓。然后水硬性粘合劑使沙和/或其他海底材料的混合物88固化，以形成混凝土狀的材料。該材料在樁的同心環(huán)80、82內形成重力式堤(gravitywall)。

如果需要，在混合物已經固化之后將樁84切割至例如高于平均低潮的水位。

如果需要，堤20在樁84之上可以是連續(xù)的。在平均低潮水位以上的堤的寬度可以是減小的。

一旦堤20已經完成，可以將水和/或其他海底材料從連續(xù)的堤20的內部移除以形成蓄水池室22。海底材料可以再利用，用于鄰近瀉湖12的土地填筑，或用于構造另外的海堤20。然后可以通過泵送或通過允許潮汐水通過合適的流動通道40進入，用水填充蓄水池室22。

通常，用沙和粘合劑的混合物88將環(huán)形容積86填充至周圍海域16的平均高潮水位之上至少5米，優(yōu)選地至少6米的水位。

通常，在周圍海域16的平均低潮水位之下的區(qū)域中的連續(xù)的堤20至少5米寬，優(yōu)選地至少8米寬。

現(xiàn)在參考圖6至圖13描述根據(jù)本發(fā)明的實施方案的潮汐發(fā)電系統(tǒng)的操作方法，圖6至圖13示出了相鄰的第一蓄水池14a和第二蓄水池14b，第一蓄水池14a和第二蓄水池14b類似于圖3至圖5所示的蓄水池。

系統(tǒng)包括在海域16和瀉湖12之間連通的第一流動通道30、在相鄰的第一蓄水池和第二蓄水池14a、14b之間連通的第二流動通道40和在相鄰的第一蓄水池和第二蓄水池中的一個或兩者和瀉湖之間連通的至少一個第三流動通道，第一流動通道30在其中具有第一渦輪機32，第二流動通道40在其中具有第二渦輪機42。在該示例中，在圖6中所見但在圖14中更詳細圖示的第三流動通道90，包括通向第一流動通道30的區(qū)段92以及第一流動通道30本身的部分。在該示例中，假定高潮在01:00，低潮在07:00，并且高潮在13:00。

該操作方法包括以下步驟：

1.在01:00時，海域處于如圖6和圖7中所示的高潮狀態(tài)。蓄水池14a、14b中的水位在高潮水位之上約6米。在高潮或大約高潮時，通過打開閥(未示出)使第三流動通道打開，并且水沿著箭頭200的方向從第一蓄水池14a和/或第二蓄水池14b通過第三流動通道90釋放到瀉湖，從而驅動渦輪機32以產生電力。然后關閉閥(未示出)以在系統(tǒng)達到圖8和圖9中所示的狀態(tài)之后關閉第三流動通道。因此，當潮汐減弱時，系統(tǒng)能夠甚至在高潮時產生電力。

2.在大約02:00時，海域處于圖8和圖9中所示的低于高潮的潮汐狀態(tài)。蓄水池14a和14b和瀉湖12中的水位相同。在潮汐水域的高潮狀態(tài)之后的某一時間打開閥(未示出)以打開第一流動通道30，并從而將水沿著箭頭202的方向從瀉湖通過第一流動通道30釋放到海域16，從而驅動第一渦輪機32以產生電力。

3.在水從瀉湖12流動到海域16以產生電力的同時，一些電力用于將水沿著箭頭204的方向從第二蓄水池14b泵送至第一蓄水池14a以將第一蓄水池中的水位升高至潮汐水域的平均高潮水位之上。泵可以是單獨的泵(未示出)，或其可以是設置在第二流動通道40中的可逆的泵/渦輪機42。如果需要，可以將另外的管道92連接到第二流動通道40(見圖11)。然后關閉閥(未示出)以在系統(tǒng)達到圖10和圖11中所示的狀態(tài)之后關閉第一流動通道30。同時，通過第二流動通道40的泵送已經停止。

4.在07:00時，海域處于如圖10和圖11中所示的低潮狀態(tài)。在低潮或大約低潮時，通過打開閥(未示出)使第三流動通道打開，并且水沿著箭頭206的方向從瀉湖通過第三流動通道90釋放到第一蓄水池14a和/或第二蓄水池14b，從而驅動渦輪機32以產生電力。然后關閉閥(未示出)以在系統(tǒng)達到圖12和圖13中所示的狀態(tài)之后關閉第三流動通道。因此，當潮汐減弱時，系統(tǒng)能夠甚至在低潮時產生電力。

5.在大約08:00時，海域處于如圖12和圖13中所示的高于低潮的潮汐狀態(tài)。蓄水池14b和瀉湖12中的水位相同。在潮汐水域的低潮狀態(tài)之后的某一時間打開閥(未示出)以打開第一流動通道30，并從而將水沿著箭頭210的方向從海域16通過第一流動通道30釋放到瀉湖12，從而驅動第一渦輪機32以產生電力。

6.在水從海域16流動到瀉湖12以產生電力的同時，一些電力用于將水沿著箭頭212的方向從瀉湖12泵送至第二蓄水池14b以將第二蓄水池14b中的水位升高至與第一蓄水池14a相同的水位。泵可以是單獨的泵(未示出)。然后關閉閥(未示出)以在系統(tǒng)再次達到圖6和圖7中所示的狀態(tài)之后關閉第一流動通道30。同時，從瀉湖12到第二蓄水池14b的泵送已經停止。

然后，隨著潮汐循環(huán)重復以上步驟1到6。

圖14更詳細地示出第一流動通道30和第三流動通道90。當水從海域16流動到瀉湖12(或反之亦然)并驅動渦輪機32時，閥102打開并且閥104和106關閉，使得第三流動通道90關閉。當水從蓄水池14a、14b流動到瀉湖12(或反之亦然)并驅動渦輪機32時，閥102關閉并且閥104和106打開，使得第一流動通道30關閉。第一流動通道30的包括渦輪機32的部分保持打開，但現(xiàn)在形成了第三流動通道90的部分。

除了發(fā)電之外，潮汐發(fā)電系統(tǒng)具有許多其他功能。多個蓄水池中的每個蓄水池可以用于農業(yè)，例如魚類養(yǎng)殖。蓄水池特別適合魚類養(yǎng)殖，因為其中的水被設置有水循環(huán)的裝置。

每個蓄水池可以包括風力發(fā)電裝置。例如可以將風力渦輪機構造在海堤20的頂部上。圖15和圖16示出風力渦輪機的可能的布置。可以將收集器圍屏(screen)300安裝在蓄水池14的海堤20的頂部上。圍屏300包括面向前和面向后的凹形圍屏302、304，其中間隔開的孔306設置在中心處，通常每隔30至100米，在兩個凹形圍屏之間延伸。圍屏300通常5至10米高。風力渦輪機308可以定位在每個孔中。沿著箭頭309的方向的風被凹形圍屏引導至中心，在那里風穿過孔306，使從渦輪機308獲得的電力最大化。

可替代地或另外地，可以將傳統(tǒng)的獨立式風力渦輪機310安裝在海堤20的頂部上。

整個系統(tǒng)可以用作海岸線防護，其可以保護海岸線免受侵蝕或洪水。

整個系統(tǒng)可以用作從海域填筑土地的方法。在該土地上可以建造生態(tài)旅游和教育系統(tǒng)。

整個系統(tǒng)可以用作凈化水的裝置。

圖17至圖19示出了本公開的潮汐發(fā)電系統(tǒng)110的另外的實施方案。圖17示出了潮汐屏障18的僅四分之一圓周和瀉湖12，潮汐屏障18的僅四分之一圓周在使用中與其他三個相等的四分之一圓周連結，以形成平面中的圓形的潮汐屏障18，潮汐屏障18圍繞圓形瀉湖12。通常瀉湖12可以具有1500米的直徑，并且組成海堤的每個蓄水池14可以具有高達100米的寬度。包括中間壁24、內壁26和外壁28的海堤可以由上述方法形成在具有合適潮汐變化范圍的海洋位置中，中間壁24、內壁26和外壁28包圍每個蓄水池室22以形成蓄水池14。該系統(tǒng)可以在海上建造，并且不需要使用現(xiàn)有的海岸線。

在該示例中，可以在建造潮汐屏障18之后挖掘瀉湖12，使得瀉湖12具有低于相鄰的海床17(通常高達5米)的底面高度，從而增加瀉湖12的容量。渦輪機32、42設置在圍繞海堤定位的四個動力和泵房120中。

在漲潮時，海水從海域16進入水箱14，并且水從海域16通過第一流動通道30、通過動力和泵房120進入瀉湖12，從而為渦輪機32、42提供動力。在該實施方案中，設置了從海域16到每個水箱或蓄水池14的另外的輸入流動通道，以使每個水箱能夠被快速填充。

在高潮時，由于渦輪機的流動限制，水箱14被充滿至高潮水位，而瀉湖不完全填充。

如果需要，輸入流動通道130可以關閉，并且動力和泵房120中的泵140可以使用一些通過水流入瀉湖12內產生的電力，以將水從瀉湖12泵送到水箱14內到比高潮水位更高(通常更高多達5米)的水位。

一旦潮汐轉向，水箱14中的水可以借助渦輪機通過第二流動通道150和/或第三流動通道160被引導通過渦輪機到海域和/或瀉湖，以發(fā)電?？蛇x地，渦輪機和/或泵(未示出)可以設置在聯(lián)接水箱14和瀉湖12的通道160中。

可選地，一旦海域水位下降到瀉湖12的水位之下，通過渦輪機，水可以通過渦輪機32、42從瀉湖12被引導到海域16，以發(fā)電，直到達到低潮。然后重復該過程。

應當理解，設置合適的控制系統(tǒng)和閥(未示出)以控制水通過渦輪機和泵的流動。

蓄水池連同瀉湖的提供允許在單個潮汐循環(huán)內比簡單的單個瀉湖系統(tǒng)更長時間地發(fā)電。在高潮汐流期間，一些產生的電力可以用于將水泵送到蓄水池中，使得在低潮汐流期間，來自蓄水池的水可以替代地用于發(fā)電。

本書面描述使用示例來公開本發(fā)明(包括最佳模式)，并且還使得本領域的任何技術人員能夠實踐本發(fā)明，包括制造和使用任何設備或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何所包括的方法。本發(fā)明的可取得專利的范圍由權利要求界定，并且可以包括本領域技術人員想到的其他示例。如果該其它示例不具有與權利要求的字面語言不同的結構元件，或者如果它們包括與權利要求的字面語言無實質差異的等同結構元件，則該其它示例旨在在權利要求的范圍內。