Elements of Tidal-Electric Engineering
暫譯: 潮汐電力工程要素

Robert H. Clark

商品描述

Description:
 
The first text to cover all stages of a tidal-electric feasibility study

 

As interest in tidal-electric power generation continues to grow in response to demands for renewable sources of energy, readers can now turn to Elements of Tidal-Electric Engineering for the first comprehensive treatment of the subject. The author, Robert H. Clark, a leader in the field for almost fifty years, has spearheaded several important research projects and consulted with governments and private industries around the world on tidal-electric issues.

The focus of this text is the feasibility study. Power engineers gain both the knowledge and the skills needed to accurately determine the feasibility of a proposed tidal power development plan, including:

  • Major factors to consider in selecting a site for preliminary assessment
  • Tidal power schemes and mode
  • Hydraulic and mathematical models of estuaries to predict the estuary's response to physical changes and the effects caused by operation of the proposed plant
  • Civil works required for tidal power development and the associated tidal generating equipment
  • Procedures to optimize plant output
  • Economic evaluation and risk assessment
  • Environmental impact of proposed construction and operation

The book ends with an examination of commercially operating plants and a brief review of sites that have been the subject of investigation in the last half century. References and bibliographies direct readers to primary source material for further study.

Until publication of this text, power engineers have had to rely on random journal articles and anecdotal information to perform a feasibility investigation. With the publication of Elements of Tidal-Electric Engineering these engineers have a single, integrated source that methodically covers all the issues.

Table of contents:

Preface.

Acknowledgments.

1 Historical Development.

2 Tidal Phenomenon.

2.1 Introduction.

2.2 Ocean Tides.

2.3 Types of Tides.

2.4 Propagation of Tides in Estuaries.

2.5 Coriolis Effect.

2.6 Barrage Effects.

3 Tidal Power Potential and Site Selection.

3.1 Hydroelectric Versus Tidal-Electric Developments.

3.2 Site Potential Estimation.

3.3 Coeffi cient of the Tide.

3.4 Major Factors Infl uencing Project Economics.

3.5 Site Selection.

4 Management and Organization of Investigations.

4.1 Management.

4.2 Organization.

4.3 Feasibility Studies.

5 Tidal Power Schemes and Modes of Operation.

5.1 Single-Basin Development, Single-Effect Mode of Operation.

5.2 Single-Basin Development, Double-Effect Mode of Operation.

5.3 Pumping to Augment Tidal-Effect.

5.4 Linked-Basin Developments.

5.5 Paired-Basin Developments.

5.6 Retiming of Tidal Energy.

6 Basic Data.

6.1 Introduction.

6.2 General Physiography of the Estuary.

6.3 Geology.

6.4 Tides.

6.5 Waves.

6.6 Tidal Currents.

6.7 Suspended and Mobile Sediments.

6.8 Ecosystem Characteristics.

7 Hydraulic and Numerical Models in Feasibility Investigations.

7.1 Introduction.

7.2 Hydraulic Models.

7.3 Numerical Models for Estuaries.

7.4 Hybrid Models.

7.5 Modeling of Barrier Effects.

7.6 Mathematical Model for Closure Activities.

7.7 Utility System Planning and Simulation.

8 Civil Works for Tidal Power Development.

8.1 Introduction.

8.2 Dry Versus Wet Construction.

8.3 Design Parameters.

8.4 Caisson Design.

8.5 Dikes.

8.6 Construction Schedules.

9 Electromechanical Equipment for a Tidal Plant.

9.1 Introduction.

9.2 Specifi c Requirements for Tidal Generating Equipment.

9.3 Types of Turbines.

9.4 Generators.

9.5 Electrical Equipment.

9.6 Transmission.

10 Optimization of Plant Output.

10.1 Principal Variables.

10.2 Energy Production and Optimization.

10.3 Simulation of Operation.

10.4 Development of Models.

10.5 Plant Optimization.

11 Integration of Output with Electric Utility Systems.

11.1 Introduction.

11.2 Absorption of Raw Tidal Energy.

11.3 Enhancing Raw Tidal Energy Output.

11.4 System Considerations.

12 Economic Evaluation.

12.1 Introduction.

12.2 Economic Cost Parameters.

12.3 Economic Analysis.

12.4 Sensitivity Analysis.

12.5 Risk Assessment.

13 Social and Regional Impacts.

14 Environmental Aspects.

14.1 Unique Effects.

14.2 Agricultural Aspects.

14.3 Floods and Drainage.

14.4 Birds.

14.5 Fish and Fisheries.

14.6 Recreation and Tourism.

14.7 Transportation.

14.8 Summary.

15 Existing Tidal-Electric Developments.

15.1 La Rance Tidal-Electric Plant.

15.2 Jiangxia Tidal-Electric Plant.

15.3 Kislaya Guba Experimental Plant.

15.4 Annapolis Tidal-Electric Plant.

16 Potential Developments.

16.1 Argentina.

16.2 Australia.

16.3 Brazil.

16.4 Canada.

16.5 Canada–United States.

16.6 China.

16.7 France.

16.8 India.

16.9 Korea.

16.10 Mexico.

16.11 Russian Federation.

16.12 United Kingdom.

16.13 United States.

Appendix A: Tidal Generation Optimization Models.

Glossary of Terms.

References.

Bibliography.

Index.

商品描述(中文翻譯)

**描述:**

這是第一本涵蓋潮汐電力可行性研究所有階段的書籍。

隨著對可再生能源需求的增加,對潮汐電力發電的興趣持續增長,讀者現在可以參考《Elements of Tidal-Electric Engineering》這本書,這是該主題的首部綜合性著作。作者羅伯特·H·克拉克(Robert H. Clark)在該領域已領導近五十年,並主導了幾個重要的研究項目,與全球各地的政府和私營企業就潮汐電力問題進行諮詢。

本書的重點是可行性研究。電力工程師獲得所需的知識和技能,以準確確定提議的潮汐電力開發計劃的可行性,包括:

- 選擇初步評估地點時需考慮的主要因素
- 潮汐電力方案和模式
- 河口的水力和數學模型,以預測河口對物理變化的反應及提議工廠運行所造成的影響
- 潮汐電力開發所需的土木工程及相關的潮汐發電設備
- 優化工廠輸出的程序
- 經濟評估和風險評估
- 提議建設和運營的環境影響

本書最後檢視了商業運行的工廠,並簡要回顧了過去半個世紀以來被調查的地點。參考文獻和書目引導讀者查閱進一步研究的主要資料來源。

在本書出版之前,電力工程師必須依賴隨機的期刊文章和軼事信息來進行可行性調查。隨著《Elements of Tidal-Electric Engineering》的出版,這些工程師擁有了一個系統性涵蓋所有問題的單一綜合來源。

**目錄:**

**前言。**

**致謝。**

**1 歷史發展。**

**2 潮汐現象。**

2.1 介紹。

2.2 海洋潮汐。

2.3 潮汐類型。

2.4 潮汐在河口的傳播。

2.5 科里奧利效應。

2.6 堰塞效應。

**3 潮汐電力潛力與地點選擇。**

3.1 水電與潮汐電力開發的比較。

3.2 地點潛力估算。

3.3 潮汐係數。

3.4 影響項目經濟的主要因素。

3.5 地點選擇。

**4 調查的管理與組織。**

4.1 管理。

4.2 組織。

4.3 可行性研究。

**5 潮汐電力方案與運行模式。**

5.1 單盆地開發,單效運行模式。

5.2 單盆地開發,雙效運行模式。

5.3 抽水以增強潮汐效應。

5.4 連結盆地開發。

5.5 配對盆地開發。

5.6 潮汐能量的重新定時。

**6 基本數據。**

6.1 介紹。

6.2 河口的一般地形。

6.3 地質。

6.4 潮汐。

6.5 波浪。

6.6 潮汐流。

6.7 懸浮和移動沉積物。

6.8 生態系統特徵。

**7 水力和數值模型在可行性調查中的應用。**

7.1 介紹。

7.2 水力模型。

7.3 河口的數值模型。

7.4 混合模型。

7.5 障礙效應的建模。

7.6 關閉活動的數學模型。

7.7 公用事業系統規劃與模擬。

**8 潮汐電力開發的土木工程。**

8.1 介紹。

8.2 幹燥與潮濕施工。

8.3 設計參數。

8.4 箱體設計。

8.5 堤防。

8.6 施工計劃。

**9 潮汐電廠的機電設備。**

9.1 介紹。

9.2 潮汐發電設備的具體要求。

9.3 渦輪機類型。

9.4 發電機。

9.5 電氣設備。

9.6 傳輸。

**10 工廠輸出的優化。**

10.1 主要變數。

10.2 能源生產與優化。

10.3 運行模擬。

10.4 模型的開發。

10.5 工廠優化。

**11 與電力公用事業系統的輸出整合。**

11.1 介紹。

11.2 原始潮汐能量的吸收。

11.3 增強原始潮汐能量輸出。

11.4 系統考量。

**12 經濟評估。**

12.1 介紹。

12.2 經濟成本參數。

12.3 經濟分析。

12.4 敏感性分析。

12.5 風險評估。

**13 社會與區域影響。**

**14 環境方面。**

14.1 獨特影響。

14.2 農業方面。

14.3 洪水與排水。

14.4 鳥類。

14.5 魚類與漁業。

14.6 休閒與旅遊。

14.7 交通。

14.8 總結。

**15 現有的潮汐電力開發。**

15.1 拉朗斯潮汐電廠。

15.2 江夏潮汐電廠。

15.3 基斯拉亞古巴實驗電廠。

15.4 安納波利斯潮汐電廠。

**16 潛在開發。**

16.1 阿根廷。

16.2 澳洲。

16.3 巴西。

16.4 加拿大。

16.5 加拿大-美國。

16.6 中國。

16.7 法國。

16.8 印度。

16.9 韓國。

16.10 墨西哥。

16.11 俄羅斯聯邦。

16.12 英國。

16.13 美國。

**附錄A:潮汐發電優化模型。**

**術語表。**

**參考文獻。**

**書目。**

**索引。**