海流能发电

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海洋能的主要能量形式

海洋能的主要能量形式

海洋能的主要能量形式1、潮汐能因月球引力的变化引起潮汐现象,潮汐导致海水平面周期性地升降,因海水涨落及潮水流动所产生的能量成为潮汐能。

潮汐与潮流能来源于月球、太阳引力,其它海洋能均来源于太阳辐射,海洋面积占地球总面积的71%,太阳到达地球的能量,大部分落在海洋上空和海水中,部分转化成各种形式的海洋能。

潮汐能的主要利用方式为发电,目前世界上最大的潮汐电站是法国的朗斯潮汐电站,我国的江夏潮汐实验电站为国内最大。

2、波浪能波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能,是一种在风的作用下产生的,并以位能和动能的形式由短周期波储存的机械能。

波浪的能量波高的平方、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。

波浪发电是波浪能利用的主要方式,此外,波浪能还可以用于抽水、供热、海水淡化以及制氢等。

3、海水温差能海水温差能是指涵养表层海水和深层海水之间水温差的热能,是海洋能的一种重要形式。

低纬度的海面水温较高,与深层冷水存在温度差,而储存着温差热能,其能量与温差的大小和水量成正比。

温差能的主要利用方式为发电,首次提出利用海水温差发电设想的是法国物理学家阿松瓦尔,1926年,阿松瓦尔的学生克劳德试验成功海水温差发电。

1930年,克劳德在古巴海滨建造了世界上第一座海水温差发电站,获得了10kW的功率。

温差能利用的最大困难是温差大小,能量密度低,其效率仅有3%左右,而且换热面积大,建设费用高,目前各国仍在积极探索中。

4、盐差能盐差能是指海水和淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的化学电位差能,是以化学能形态出现的海洋能。

主要存在与河海交接处。

同时,淡水丰富地区的盐湖和地下盐矿也可以利用盐差能。

盐差能是海洋能中能量密度最大的一种可再生能源。

据估计,世界各河口区的盐差能达30TW,可能利用的有2.6TW。

我国的盐差能估计为1.1×10^8kw,主要集中在各大江河的出海处,同时,我国青海省等地还有不少内陆盐湖可以利用。

海流能发电原理

海流能发电原理

海流能发电原理一、引言海洋是地球上最大的能源库之一,其中海流是一种可再生的清洁能源资源。

利用海流发电已成为一种具有巨大潜力的新能源发展方向。

本文将介绍海流能发电的原理及其应用。

二、海流能发电原理海流能发电是利用海流的动能转化为电能的过程。

海流是由地球自转和重力引起的水体运动,其能量来源于太阳能。

海流能发电原理主要包括以下几个步骤:1. 海流采集:首先需要选择适合的地点进行海流能采集。

通常选择海流强度较大、流速稳定的海域,如洋流和海峡。

2. 海流能转换:海流能转换主要通过潮汐发电和海流涡轮机发电两种方式。

a. 潮汐发电:利用潮汐涨落的周期性变化,通过建立潮汐发电站来收集能量。

潮汐发电站通常由涡轮机和发电机组成,涡轮机通过潮汐涨落的水流驱动,进而带动发电机产生电能。

b. 海流涡轮机发电:海流涡轮机发电利用海流的动能驱动涡轮机旋转,通过转子带动发电机产生电能。

涡轮机的设计需要考虑海流的流速、密度、方向等因素,以确保效率和稳定性。

3. 电能输送:海流能发电后,通过电缆将产生的电能输送到陆地上的电网。

输送过程需要考虑电缆的长度、电能损失、电网的接入等问题。

三、海流能发电的应用海流能发电具有广阔的应用前景,可以为能源需求大的沿海地区提供可持续的清洁能源。

以下是海流能发电应用的几个方面:1. 沿海电网供电:利用海流能发电可以为沿海地区提供稳定的电力供应。

沿海地区通常人口密集,能源需求大,海流能发电可以成为一种可靠的清洁能源补充。

2. 海上设施供电:海流能发电可以为远离陆地的海上设施提供电力。

例如海上石油平台、远洋船舶等,利用海流能发电可以减少对传统能源的依赖,提高能源利用效率。

3. 海岛供电:海流能发电也可以为一些偏远海岛提供电力。

部分海岛地理条件较为特殊,传统能源供应困难,利用海流能发电可以解决能源供应问题,促进当地经济发展。

4. 海洋资源开发:海流能发电可以与其他海洋资源开发相结合。

例如海洋养殖、海水淡化等项目,可以利用海流能发电为这些项目提供所需的电力。

海流能发电在南美洲国家能源供应中的应用

海流能发电在南美洲国家能源供应中的应用

海流能发电在南美洲国家能源供应中的应用引言:随着全球对可再生能源的关注不断增加,海流能发电作为一种新兴的清洁能源形式,正在受到越来越多南美洲国家的关注。

南美洲拥有丰富的海洋资源和辽阔的海域,这为海流能发电提供了良好的条件。

本文将探讨海流能发电在南美洲国家能源供应中的应用,并总结利用海流能发电的优势和面临的挑战。

一、南美洲的海流能发电潜力南美洲作为一个拥有大量海洋资源的大陆,拥有广阔的海域和丰富的海流能发电潜力。

根据研究,南美洲的海流能资源主要分布在巴西、阿根廷、智利、秘鲁等沿海国家。

其中,巴西的北大西洋海流是南美洲最具潜力的海流能发电区域之一,智利的太平洋海流也具有较大的潜力。

二、海流能发电的优势1. 可再生性:海流能是一种不会枯竭的可再生能源,与传统能源相比,具有更长久的持续供应。

2. 清洁性:海流能发电过程中没有直接的二氧化碳排放,对环境几乎没有负面影响,使其成为一种环保的发电方式。

3. 稳定性:相比于风能和太阳能等不稳定的可再生能源,海流能发电具有更高的可预测性和稳定性,能够满足南美洲国家对稳定能源供应的需求。

4. 潜力巨大:南美洲拥有大量海洋资源和辽阔的海域,使得海流能发电在这个地区有着巨大的潜力。

三、南美洲国家海流能发电的现状与应用1. 巴西:巴西位于大西洋沿岸,拥有丰富的海流资源。

近年来,巴西积极推动海流能发电项目的开展。

例如,巴西北部巴利亚州已经开展了大规模的海流能发电试点项目,并取得了一定的成果。

此外,巴西还与国际合作伙伴合作,共同开展海流能发电技术的研究与发展。

2. 阿根廷:阿根廷拥有南美最长的海岸线,具有丰富的海流能资源。

尽管阿根廷在海流能发电方面的应用相对较少,但该国政府已经开始关注海流能发电的潜力,并制定了相关政策和法规,以吸引国内外投资者参与海流能发电项目。

3. 智利:智利拥有3200多公里的海岸线,位于太平洋东岸。

该国海流能发电潜力巨大,并且与海洋资源相关的电力技术已经发展成熟。

海洋能利用技术的现状与前景

海洋能利用技术的现状与前景

海洋能利用技术的现状与前景在当今世界,随着能源需求的不断增长以及对环境保护的日益重视,寻找和开发新的可再生能源已成为当务之急。

海洋,这个占据了地球表面约 70%的广阔领域,蕴含着巨大的能源潜力。

海洋能作为一种清洁、可再生的能源,其利用技术正在不断发展和进步,逐渐成为能源领域的一个重要研究方向。

海洋能主要包括潮汐能、波浪能、海流能、温差能和盐差能等多种形式。

每种能源形式都具有独特的特点和开发利用价值。

潮汐能是海洋能中最早被开发利用的一种形式。

它是由于天体引力的作用,使得海水产生周期性的涨落运动而形成的能量。

目前,潮汐能发电技术已经相对成熟。

在一些地区,如法国的朗斯河口、加拿大的芬迪湾等地,已经建成了较大规模的潮汐能发电站,并成功实现了商业化运行。

潮汐能发电的优点是能量输出较为稳定,可预测性强。

然而,其缺点也较为明显,潮汐能发电站的建设需要特定的地理条件,如狭窄的海湾或河口,并且会对海洋生态环境产生一定的影响。

波浪能是另一种具有巨大潜力的海洋能形式。

波浪是由风与海面相互作用产生的,蕴含着丰富的能量。

目前,波浪能的开发利用仍处于研究和试验阶段,但已经取得了一些重要的成果。

波浪能发电装置的种类繁多,如振荡水柱式、点头鸭式、筏式等。

这些装置的工作原理各不相同,但都是通过将波浪的机械能转化为电能。

波浪能的优点是能量密度较高,但缺点是能量的不稳定性和随机性较大,对发电装置的可靠性和适应性提出了很高的要求。

海流能是由海水流动产生的动能。

类似于陆地上的风能,海流能也具有较为稳定的能量输出。

海流能发电装置通常安装在海流流速较大的海域,如一些海峡或近海区域。

目前,海流能发电技术还面临着一些技术难题,如装置的安装和维护成本较高,以及对海洋生态环境的潜在影响等。

温差能是利用海洋表层温水与深层冷水之间的温度差来获取能量。

这种能源形式的优点是能量储量巨大,但目前温差能发电技术的效率较低,成本较高,仍处于实验阶段。

盐差能则是利用海水与淡水之间的盐度差来产生能量。

潮汐能的利用方式和海洋能源的开发

潮汐能的利用方式和海洋能源的开发

潮汐能的利用方式和海洋能源的开发潮汐能和海洋能源都是可再生的清洁能源,具有广阔的开发前景和巨大的发展潜力。

本文将分析潮汐能的利用方式以及海洋能源的开发,并探讨其在可持续能源发展中的重要性。

一、潮汐能的利用方式潮汐能是指利用潮汐涨落变化来发电的一种能源形式。

潮汐能的利用方式主要有以下几种:1. 潮汐水电站潮汐水电站是利用潮汐动能发电的设施。

它通过建立大坝,将海水引入潮汐池,在潮汐池中建立涡轮机发电。

当潮汐涨潮时,海水通过涡轮机驱动发电机,生成电能;而在潮汐落潮时,海水则从潮汐池中流出。

潮汐水电站具有稳定的发电能力和较长的使用寿命,适用于能源丰富的潮汐区域。

2. 海底潮汐发电海底潮汐发电是一种相对较新的潮汐能利用方式。

它利用将涡轮机安装在海床上,使得潮汐涨落时的海水经过涡轮机产生能量。

相较于潮汐水电站,海底潮汐发电的建设成本较低,同时也减少了对海洋生态环境的影响。

3. 潮汐动力发电船潮汐动力发电船是一种将潮汐能转换为电能的移动发电设备,广泛应用于潮间带和海岬潮流较强的地区。

该种方式通过利用潮流推动涡轮机来发电,具有灵活性和高效性的特点。

二、海洋能源的开发海洋能源包括潮汐能、海浪能、海流能和海水温差能。

除了潮汐能外,海洋能源的开发也具有重要的意义。

1. 海浪能海浪能是指利用海浪产生的机械能来发电。

海浪能的开发方式主要有浮标式发电、压缩空气式发电和液压式发电等。

这些技术形式通过捕捉和转化海浪的机械运动来产生电能,对于那些海浪资源丰富的沿海地区具有潜在的经济效益。

2. 海流能海流能是指利用海洋中的洋流和潮汐流动来发电的一种能源形式。

通过利用涡轮机或潮流发电装置,将海流的动能转化为电能。

海流能的开发在环境影响较小的同时,可以提供稳定的发电能力,对于无法开发潮汐能的地区来说具有重要意义。

3. 海水温差能海水温差能是指利用海水的温度差异来发电的能源形式。

该技术利用海洋中冷热水之间的温差,通过热能交换和工质循环转化为电能。

海洋能多种发电技术ppt课件

海洋能多种发电技术ppt课件
目前海流发电虽然还处在小型试验阶段它的发展还不及潮汐发电和海浪发电但人们相信海流发电将以稳定可靠装置简单的优点在海洋能的开发利用中独树一帜
海洋的巨大威力
巨大的海浪可把 13吨重的整块巨石抛到 20米高处,能把 1.7万吨的大船推上海岸。
1968年,一艘巨型油轮,在好望角海域被狂涛巨浪折为两段 (想想这是怎么原因?详见教材引例故事)
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(3)开式循环的不足
① 低温低压下海水的蒸气压很低,为使汽轮发电机能在低 压下运转,机组必须造得十分庞大。
② 开式循环的热效率很低,为减少损耗,不得不把各种装 置和管道设计得很大。
③ 需要耗用巨量的温海水和冷海水,耗能严重,发电量的 1/4~1/大量的冷海水,存在许多技术困难。
教学目标 了解海洋能资源的形成原因和表现特征, 了解海洋能发电的各种方式和相关思路, 理解海洋能发电的特点和意义。
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§5.1 海洋的概念
1、、什么是海洋:地球上广大而连续的咸水水体的总称, 是相互连通的。
2、海和洋的区别:远离陆地的水体部分为洋,靠近大陆的 水体部分为海。洋是海洋的主体部分,占海洋总面积的 89%。海是海洋的边缘部分。
2、海流的能量 一般说来,最大流速在2m/s 以上的水道,海流能才有实际
开发价值。 潮流的流速一般2~5.5km/h,在狭窄海峡或海湾里,流速会
很大。例如杭州湾海潮。 洋流的动能非常大,如佛罗里达洋流和墨西哥洋流。
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3、海流发电的优点
不必像潮汐发电那样,修筑大坝,还要担心泥沙淤积; 也不像海浪发电那样,电力输出不稳。 目前海流发电虽然还处在小型试验阶段,它的发展还不及潮
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6、 波浪发电的发展
中国也是波浪能研发的主要国家之一,在世界上有一定影响。 1989年,中国第一座波浪电站建成并试发电成功。1996年改

潮汐能、海流及潮流能和波浪能发电技术调研大纲201303

潮汐能、海流及潮流能和波浪能发电技术调研大纲201303

潮汐能、海流及潮流能和波浪能发电技术调研随着经济的发展,化石原料日益短缺,能源问题逐渐成为世界性问题。

占地球面积71%的海洋中蕴藏着巨大的海洋能,其中可利用的能量大大超过了目前全球能源需求的总和,并且海洋能是绿色、清洁、零排放的可再生能源,科学的开发和利用对缓解能源危机和环境污染问题具有重大意义。

海洋能主要为潮汐能、波浪能、海流能(潮流能)、海水温差能和海水盐差能。

更广义的海洋能源还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等。

我国大陆海岸线长达18000多千米,拥有6500多个大小岛屿,海岛的岸线总长约14000多千米,海域面积达470多万平方千米。

可开发的海洋能资源前景巨大,据估计,海洋能源达5亿多千瓦,其中,潮汐能资源约为1.1亿千瓦,全国总量的81%分布在浙江、福建两省;海流能的蕴藏量为0.5亿千瓦,主要分布在浙江、福建等省;沿岸波浪能的总功率为0.7亿千瓦,主要分布在广东、福建、浙江、海南和台湾的附近海域;海洋温差能约为1.5亿千瓦。

我国海洋能资源十分丰富,大力开发和利用海洋能资源对于我国实行可持续发展战略,加快建设资源节约型、环境友好型社会具有重大战略意义。

开发海洋能是我国能源战略的方向之一,国家可再生能源法明确将海洋能纳入其中,《国家海洋事业发展规划》、《国家海洋经济发展规划纲要》、《国家十二五海洋科学和技术发展规划纲要》,都对海洋能发展做出了部署。

海洋能虽然储量巨大,但由于受能源分布、海洋环境严酷等诸多因素的影响,具有开发难度大、风险大、投入大的特点,全世界的海洋能源开发仍处于试验阶段,远没有到达产业化的程度,根据欧洲可再生能源委员会2010年发布的报告称“鉴于目前海洋能利用面临的技术和非技术性障碍,海洋能产业要从实验阶段发展至商业化阶段可能需要5到10年甚至更长时间”。

据初步了解,目前国内海洋能开发研究情况大致为:潮汐能已有40多年的开发史,有8座长期运行的潮汐电站,但规模都较小,总装机量在6120千瓦;波浪能、海流及潮流能的新技术与新装置开始进入实海况条件的试验研究阶段;海洋温差能和海洋盐度差能技术仅仅处于实验室原理性试验阶段。

海洋能源的开发与利用

海洋能源的开发与利用

海洋能源的开发与利用一、引言海洋能源是指人类通过利用海洋中蕴藏的能量资源实现能源的开发和利用。

近年来,随着全球化进程的加快和能源需求的不断增长,海洋能源成为人们关注的焦点之一。

海洋能源具有丰富、可再生、稳定等特点,能够有效地应对全球能源短缺和环境污染问题。

本文将从海洋能源的类型、开发技术、利用方式及发展前景等方面进行探讨。

二、海洋能源的类型海洋能源主要包括潮汐能、波浪能、海流能和海洋温差能等。

其中,潮汐能是指利用潮汐涨落产生的能量,通过建设潮汐发电站将潮汐能转化为电能;波浪能是指利用海洋波浪运动带来的机械能,通过浮标、蓄能器等装置将波浪能转化为电能;海流能是指利用海洋中的水流产生的动能,通过水轮机等设备将海流能转化为电能;海洋温差能是指利用海水中的温差产生的能量,通过温差发电装置将海洋温差能转化为电能。

三、海洋能源的开发技术1. 潮汐能的开发技术潮汐能的开发主要采用潮汐发电技术。

潮汐发电技术分为海底潮汐发电和滩涂潮汐发电两种方式。

海底潮汐发电是在水下建设潮汐发电站,利用潮汐涨落带动涡轮发电机转动,从而产生电能。

滩涂潮汐发电是在滩涂地区建设潮汐发电站,利用潮汐涨落时的水流通过涡轮机转动发电机,从而实现能源转化。

2. 波浪能的开发技术波浪能的开发主要采用浮式波浪发电技术和压气式波浪发电技术。

浮式波浪发电技术是在海洋中设置浮标和发电装置,通过浮标的上下浮动带动发电装置工作,从而产生电能。

压气式波浪发电技术是利用波浪的上升和下降运动控制空气压缩机工作,进而将压缩空气释放推动涡轮发电机工作,产生电能。

3. 海流能的开发技术海流能的开发主要采用浮式海流发电技术和水轮发电技术。

浮式海流发电技术是通过在海洋中设置浮标和发电装置,利用海流的水流运动带动发电装置工作,产生电能。

水轮发电技术则是利用水流带动水轮机转动发电机,将海流能转化为电能。

4. 海洋温差能的开发技术海洋温差能的开发主要采用温差发电技术和海水淡化技术。

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海流能发电
Ocean Current Energy
海流也称为洋流,海流主要是因为太阳对海面照射不同或海水盐度不均产生的对流现象,从一个海域长距离地流向另一个海域,是海洋和海峡中有较为稳定的海水流动,就像江河的水流一样,携带着巨大的能量。

海流能主要是海水流动的动能,其能量与流速的平方和流量成正比。

海流发电与潮汐动能发电(潮流能发电)原理相同,不同的是海流发电装置工作位置的海水较深。

人们把海流发电装置比喻成水下风车,几乎任何一个风力发电方式都可以用于海流发电,所以海流发电装置也是五花八门,下面就工作原理择主介绍。

浮筒水下风车
浮筒水下风车转轮由几片桨叶组成,工作原理与水平轴风力机相似,利用水流对桨叶产生的升力推动转轮旋转,类似于顺风式风力机,图1是该发电机示意图。

图1 浮筒水下风车
浮筒水下风车转轮通过增速齿轮箱与发电机连接,一同安装在机舱内,机舱通过支柱与上方浮筒固定连接,浮筒与机舱共同产生浮力,使浮筒略浮出海面即可。

浮筒水下风车通过钢缆牵向海底的固定锚桩,可随水流飘向水流下方,保持转轮面与水流方向垂直。

钢缆与发电机输出电缆合为一体,通过海底电网向陆地送电。

图2是安装在水下的浮筒水下风车。

图2 浮筒水下风车在海中
水下发电风筝
有些时候海面下一定深度的海水流速会更快些,把发电机转轮放在水下一定深度会得到更好的效果。

而且不会影响航道。

瑞典汽车制造商萨博公司(Saab)研制出一种水下发电风筝,见图3。

图3 水下发电风筝(图片来自网络)
据报道水下发电风筝是一种带翅膀的涡轮机,涡轮机采用带导管的转轮,功率500千瓦,风筝翅膀长为12米,放在水面下20米处,用一根约1000米长的缆绳拴到海底,缆绳包含电缆,通过海底电网向陆地送电。

水下发电风筝通过对翅膀的控制,使风筝左右摆动飞行,犹如我们看到的风筝在空中画8字飞一样。

使涡轮机得到10倍洋流的水速,高速旋转的涡轮可直接驱动发电机,并获得更大的功率,发电风筝的原理可参考高空风筝风力发电机课件。

浮动水车发电
浮动水车发电设备的转轮与传统水车很相似,是利用转轮叶片对水的阻力推动转轮旋转,是一个浮动的大水车。

图4是水车的浮筒部分,由两个浮筒组成,通过连板固定连接。

图4 浮筒体
在浮筒中部安装转轮,转轮由弧形叶片组成,见图5。

图5 转轮与浮筒
浮动水车漂浮在海面上,用的缆绳拴到海底固定锚桩,缆绳包含电缆,通过海底电网向陆地送电。

浮动水车只有下方的叶片浸在水中,上方不受水力作用,水流推动转轮旋转,见图6。

图6 浮动水车原理图
图7是浮动水车在海面的模拟图,为防止大风影响转轮的运转,在转轮上方加装遮罩。

图7 浮动水车在海洋水面上
浮动水车的体积应该足够大,以保证在风浪中稳定。

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