常州市武进区前黄实验学校
综合实践
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浅谈海洋能的开发利用

来源:本站原创  发布人:wjqhsyxx  发布时间:2014-11-16  浏览次数:

浅谈海洋能的开发利用  

班级:九(1)班      姓名:方乐       学号:120101  

经济的快速发展已经导致了煤、石油、天然气等可再生能源的短缺危机。一些专家预言,在不久的将来,可再生能源将会以很快的速度消失殆尽。为了维持人类社会的发展,缓解越来越严重的能源危机,需要找寻新能源来代替,而海洋能作为新能源的其中一员,以其无可比拟的优势可以有效的利用,在未来有广阔的应用前景。海洋能的开发已受到不少海洋  

国家的高度重视,它们投入了相当大的人力、物力、财力研究海洋能开发利用技术.其中有些技术,如潮汐能和波浪能利用技术等,已趋于成熟,达到或接近商品化阶段。  

海洋能指依附在海水中的可再生能源,海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量,这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在于海洋之中。

海洋能源按储存形式又可分为机械能、热能和化学能。其中,潮汐能、海流和波浪为机械能,海水温差为 热能,海水盐差为化学能。 

正如前言中所讲,目前海洋能的开发主要集中在潮汐能和波浪能的开发上。

1、潮汐能  

   潮汐能是以势能形态出现的海洋能,是指海水潮涨和潮落形成的水的势能与动能。

原理:潮汐发电与普通水利发电原理类似,通过出水库,在涨潮时将海水储存在水库内,以势能的形式保存,然后,在落潮时放出海水,利用高、低潮位之间的落差,推动水轮机旋转,带动发电机发电。差别在于海水与河水不同,蓄积的海水落差不大,但流量较大,并且呈间歇性,从而潮汐发电的水轮机结构要适合低水头、大流量的特点。潮水的流动与河水的流动不同,它是不断变换方向的,潮汐发电有以下三种形式:

  (1)单池单向发电

  (2)单池双向发电

3)双池双向发电

应用:

20世纪初,欧、美一些国家开始研究潮汐发电。第一座具有商业实用价值的潮汐电站是1967年建成的法国郎斯电站。该电站位于法国圣马洛湾郎斯河口。郎斯河口最大潮差 13.4 ,平均潮差 8 。一道 750 长的大坝横跨郎斯河。坝上是通行车辆的公路桥,坝下设置船闸、泄水闸和发电机房。郎斯潮汐电站机房中安装有24台双向涡轮发电机,涨潮、落潮都能发电。总装机容量24万千瓦,年发电量5亿多度,输入国家电网。

1968年,前苏联在其北方摩尔曼斯克附近的基斯拉雅湾建成了一座800千瓦的试验潮汐电站。1980年,加拿大在芬地湾兴建了一座2万干瓦的中间试验潮汐电站。试验电站、中试电站,那是为了兴建更大的实用电站做论证和准备用的。

世界上适于建设潮汐电站的20几处地方,都在研究、设计建设潮汐电站。其中包括:美国阿拉斯加州的库克湾、加拿大芬地湾、英国塞文河口、阿根廷圣约瑟湾、澳大利亚达尔文范迪门湾、印度坎贝河口、俄罗斯远东鄂霍茨克海品仁湾、韩国仁川湾等地。随着技术进步,潮汐发电成本的不断降低,进入 2l 世纪,将不断会有大型现代潮汐电站建成使用。

我国潮汐能的理论蕴藏量达到1.1亿千瓦,在我国沿海,特别是东南沿海有很多能量密度较高,平均潮差45m,最大潮差78m。其中浙江、福建两省蕴藏量最大,约占全国的80.9%。我国的江夏潮汐实验电站,建于浙江省乐清湾北侧的江夏港,装机容量3200kW,于1980年正式投入运行。

潮汐发电的主要研究与开发国家包括法国、前苏联、加拿大、中国和英国等,它是海洋能中技术最成熟和利用规模最大的一种。全世界潮汐电站的总装机容量为265MW

2、波浪能  

    波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。波浪的能量与波高的平方、波浪的运动周期以及迎波面的宽度成正比。波浪能是海洋能源中能量最不稳定的一种能源。台风导致的巨浪,其功率密度可达每米迎波面数千kW,而波浪能丰富的欧洲北海地区,其年平均波浪功率也仅为20-40kWm中国海岸大部分的年平均波浪功率密度为2-7kWm。全世界波浪能的理论估算值也为109kW量级。利用中国沿海海洋观测台站资料估算得到,中国沿海理论波浪年平均功率约为13X107kW。但由于不少海洋台站的观测地点处于内湾或风浪较小位置,故实际的沿海波浪功率要大于此值。其中浙江、福建、广东和台湾沿海为波能丰富的地区。

中国波浪发电虽然起步较晚,但发展势头良好。微型波力发电技术已经成熟,小型岸式波力发电技术已进入世界先进行列。我国波力发电技术研究始于70年代,80年代以来获得较快发展,航标灯浮用微型潮汐发电装置已趋商品化,现已生产数百台,在沿海海域航标和大型灯船上推广应用。中国首座波力独立发电系统汕尾100千瓦岸式波力电站于199612月开工,2001年进入试发电和实海况试验阶段,2005年第一次实海况试验获得成功。该电站建于广东省汕尾市遮浪镇最东部,为并网运行的岸式振荡水柱型波能装置,设有过压自动卸载保护、过流自动调控、水位限制、断电保护、超速保护等功能。2009年,世界首座海岛可再生独立能源电站广东珠江口的珠海担杆岛初步建成投产。

 

 近年来,中国积极推进新能源开发利用。新能源发电呈加速发展态势,波浪发电产业得到国家政策的鼓励和扶持,投资前景良好。根据规划,到2020年,中国将在山东、海南、广东各建11000千瓦级的岸式波浪发电站。