海洋能多种发电技术
海水发电的理论知识点总结
海水发电的理论知识点总结海水发电的理论知识点总结近年来，能源短缺和环境污染问题日益严重，寻找可持续发展的新型能源已成为人们的关注焦点。
海水发电作为一种利用海水中的能量来产生电能的技术，成为了研究热点。
海水发电技术不仅可以实现能源的可再生利用，还具备清洁、环保等优点，对于解决能源和环境问题具有重要的意义。
本文将对海水发电的理论知识点进行总结。
一、海水发电的原理海水发电是通过利用海水中的能量来产生电能。
海水中存在丰富的能源形式，如潮汐能、海洋动力能、温差能等。
其中，潮汐能是最常见的海水发电方式之一。
潮汐能是由地球引力和月球引力所形成的，海水在涨潮和退潮的过程中会产生巨大的潮汐能。
利用潮汐能发电的方式有潮汐能发电站和潮汐涡轮发电站两种。
潮汐能发电站是通过建立一座大坝，在涨潮时打开泄水闸门，退潮时关闭闸门，利用潮汐涌进潮汐发电站的差异产生巨大的水流动能，进而通过水轮机发电。
潮汐涡轮发电站则是利用涨潮、退潮的水流驱动涡轮旋转，进而通过与涡轮联动的电机发电。
二、潮汐能发电站的工作原理潮汐能发电站是利用潮汐水流的能量来产生电能的设施。
潮汐能发电站的工作原理主要包括泄水闸门控制、水轮机发电和电网连接。
1. 泄水闸门控制潮汐能发电站的关键是控制泄水闸门的开关，合理利用潮汐水流进出发电站。
通常，潮汐能发电站会建立一座大坝，通过开启和关闭闸门来控制潮汐水流进入发电站的时间和量。
在涨潮时，泄水闸门打开，将大量潮汐水纳入发电站；而在退潮时，闸门关闭，防止海水流回发电站，同时形成巨大的水位差，为下一次涨潮时的发电提供能量。
2. 水轮机发电潮汐能发电站的核心设备是水轮机，通过水流驱动水轮机旋转，进而通过与水轮联动的发电机产生电能。
常见的水轮机分为垂直轴水轮机和水平轴水轮机两种。
垂直轴水轮机的特点是结构简单，安装方便，适用于潮汐能发电站；而水平轴水轮机则具有效率高、输出稳定等优点，更适合大型发电设施。
3. 电网连接潮汐能发电站产生的电能需要被输送到电网中进行应用。
第六章 海洋能发电
海洋能(ocean energy)是指依附在海水中的可再生能源，包括：潮汐能、波浪能、海洋温 差能、海洋盐差能和海流能等，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。
以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在。除了潮汐能和潮流能来源于太阳和
月亮对地球的引力作用以外，其他几种都来源于太阳辐射。 海洋能开发利用的方式主要是发电，其中潮汐发电和小型波浪发电技术已经实用化。海洋 能的主要特点有：
6.1 潮 汐 发 电
的1.6 倍。估计技术上允许利用的约1 亿千瓦。
North China Electric Power University
联合国教科文组织数据，全世界潮汐能的理论蕴藏量约为30 亿千瓦，是目前全球发电能力
潮汐能大小直接与潮差有关，潮差越大，能量也就越大。实践证明，平均潮差≥3m 才有经 济效益，否则难于实用化。 潮汐发电就是利用涨潮与退潮高低变化来发电，与水力发电原理类似。当涨潮时海水自外 流入，推动水轮机产生动力发电，退潮时海水退回大海，再一次推动水轮机发电。
研究，即根据表层和深层海水之间的温差所产生的焓降为原理来提高海水的位能。1989年， 该研究所在实验室实现了将雾滴提升到21m的高度记录，同时还对开式循环过程进行了实验室 研究，建造了两座容量分别为10W和60W的试验台。该方法可以提高温差能量密度，但目前该
研究还只停留在实验室阶段。
6.4 海 洋 温 差 能 发 电
海洋能是可再生能源、清洁能源； 海洋能能量多变，不稳定性； 海洋能能量巨大，颁布分散不均。
6.1 潮 汐 发 电
North China Electric Power University
因为太阳、月亮与地球之间的万有引力与地球自转的运动使得海洋水位形成高低变化，这 种高低变化，称之为潮汐。太阳和月球引起的海水上涨，分别称为太阳潮和太阴潮。
海洋能发电技术的发展现状与前景
海洋能发电技术的发展现状与前景一、本文概述1、简述海洋能发电技术的概念海洋能发电技术，是指利用海洋中的可再生能源，如潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能和海水盐度差能等，通过特定的装置或系统转换为电能的一种技术。
这些能源源于太阳辐射能，以热能、机械能等形式贮存于海洋之中，且可再生，因此被视为清洁、可持续的能源。
海洋能发电技术的开发利用，是对传统能源的一种补充和替代。
其核心技术在于如何将海洋中的自然能源有效转换为电能，这通常涉及到机械能、热能向电能的转换过程。
例如，潮汐能发电利用潮汐涨落产生的动力驱动水轮机转动，进而带动发电机发电；波浪能发电则是利用波浪装置将波浪能转换为装置的机械能，再驱动发电机发电。
随着全球能源需求的日益增长和对环境保护的日益重视，海洋能发电技术因其独特的优势，如储量丰富、清洁无污染、可再生等，越来越受到人们的关注和重视。
未来，随着技术的不断进步和成本的降低，海洋能发电技术有望在全球能源结构中占据更重要的地位。
2、阐述海洋能在全球能源结构中的重要性和意义在全球能源结构中，海洋能作为一种清洁、可再生的能源，具有极高的重要性和意义。
随着全球气候变化和环境问题日益严重，传统化石能源的消耗不仅加剧了温室气体的排放，也引发了资源枯竭的担忧。
因此，寻找可持续、环保的替代能源已成为全球共识。
海洋能，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能和海水盐差能等多种形式，是地球上最为丰富的能源之一。
它不受地理位置、天气条件等因素的限制，分布广泛且稳定可靠。
更重要的是，海洋能的开发利用几乎不产生污染物和温室气体，对环境的破坏极小，符合可持续发展的要求。
从全球能源战略的角度来看，海洋能的发展对于优化能源结构、保障能源安全具有重要意义。
随着技术的不断进步和成本的降低，海洋能发电在全球能源供应中的比重有望逐渐提升，成为未来能源体系的重要组成部分。
海洋能的开发利用还能带动相关产业的发展，创造就业机会，促进经济增长。
海洋能技术在海岛地区的应用与发展
海洋能技术在海岛地区的应用与发展海洋能作为一种可再生能源，拥有广阔的应用前景。
尤其对于岛屿地区来说，海洋能技术的应用具有重要的意义。
海岛地区的能源供应受限，传统的能源供应方式往往依赖进口和燃煤发电等方式，这既不环保，也不可持续。
而海洋能技术，以其丰富的资源和绿色环保的特点，成为了海岛地区实现可持续能源供应的重要途径。
海洋能技术的应用在海岛地区包括海洋潮汐能、海洋波浪能和海洋温差能等。
海洋潮汐能是指利用海洋潮汐运动所蕴含的动能来进行发电。
常见的海洋潮汐能发电方式包括潮汐发电站和潮汐能涡轮机发电等。
海洋波浪能则是指利用海洋波浪所蕴含的动能来进行发电。
海洋波浪能发电方式包括浮式波浪发电装置和波浪能电厂等。
海洋温差能是指利用海洋中的温差所蕴含的热能来进行发电。
海洋温差能发电方式包括海洋温差发电站和海洋温差梯度发电等。
这些海洋能技术具有资源丰富、环保节能的特点，适合在海岛地区应用。
海洋能技术在海岛地区的应用具有以下优势。
首先，海岛地区地处海洋之中，丰富的海洋资源为海洋能技术的应用提供了基础。
海岛地区的海域辽阔，潮汐、波浪和温差等能量都十分丰富，为海洋能技术的发展提供了广阔的场所。
其次，海洋能技术的应用对环境友好。
相比其他能源供应方式，海洋能技术无需燃烧矿石和化石燃料，不会产生二氧化碳等有害气体，对减少温室气体排放和改善环境质量具有积极的影响。
此外，海洋能技术的应用也有助于减少对进口能源的依赖，提高海岛地区的能源安全性和自给自足能力。
然而，在海洋能技术的应用与发展过程中还面临一些挑战。
首先，海洋能技术的初期投资较高，需要大量的资金用于设备采购和建设。
对于经济欠发达的海岛地区来说，这是一个难以克服的问题。
其次，海洋能技术的设备和维护成本相对较高，需要专业的人才进行操作和维护。
海岛地区往往缺乏相关的人才和技术支持，这也限制了海洋能技术的推广应用。
此外，天气和环境条件对于海洋能技术的应用具有一定的限制性，波浪和潮汐的强度和频率变化大，需要充分的技术支持才能保证稳定的电力输出。
5海洋能发电(1)-海洋能及3种利用
新能源发电技术制作人：朱永强, 许郁, 丁泽俊华北电力大学新能源与分布式发电§5海洋能利用与发电技术关注的问题浩瀚的海洋中蕴藏着怎样的能量？海洋中的各种能量都是怎样形成的？大洋中的海流又能否利用？不同深处的海水温差如何转变为电能？咸海水中的盐分和发电有什么联系？海洋能发电的设备有什么特点？海洋能发电的发展状况如何？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。
新能源与分布式发电海和洋海和洋是有区别的，是不同的概念。
远离陆地的水体部分称为洋，靠近大陆的水体部分称为海。
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。
某些特殊的海域，还可以称为海峡或海湾。
紧邻大陆边缘的海称为“边缘海”，与大洋之间往往以半岛、岛屿、群岛为界。
例如，亚洲东部日本群岛、琉球群岛、台湾岛和菲律宾群岛一线，东面为太平洋，西面为日本海、黄海、东海等。
介于大陆之间的海称为“地中海”，如最著名的地中海、加勒比海等。
如果地中海伸进一个大陆内部，只有狭窄水道与海洋相通，又称为内海，如渤海、波罗的海等。
§5.1 海洋的概念新能源与分布式发电海洋是地球上广大而连续的咸水水体的总称，是相互连通的，如图5.2所示。
海底地形如图5.3 所示，边缘是浅水的大陆架，中间是深海盆地，海底有高山、深谷及深海大平原。
新能源与分布式发电全球共有四大洋，即太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋；另有54 个海。
地球表面的总面积约5.1 亿平方公里，其中海洋的面积为3.6 亿km 2，占71%，汇集了地球97%的水量。
新能源与分布式发电海洋能源（简称海洋能）海洋能源是海水中蕴藏着的一切的能量资源的总称，通常指海洋中所蕴藏的可再生的自然能源。
以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在。
除了潮汐能和潮流能来源于太阳和月亮对地球的引力作用以外，其他几种都来源于太阳辐射。
海洋能源又可分为机械能、热能和化学能。
海洋能发电的种类
海洋能发电的种类海洋能发电是指利用海洋能源发电，海洋能源包括海浪能、潮汐能、海洋热能、温差能和海底沉积物热能等。
海浪能是指利用海洋海浪能量发电。
海浪能发电利用海浪中的流体动力学力量，如涡旋力、涡流力和阻力。
海浪能发电技术主要有海浪涡轮、海浪潮汐水轮机、海浪潮汐潮汐发电机、海浪机械潮汐发电机等。
潮汐能是指利用海洋的潮汐能量发电。
潮汐能发电技术分为潮汐水轮机发电技术和潮汐潮汐发电技术。
潮汐水轮机发电技术是利用潮汐水轮机来捕获潮汐能量，潮汐潮汐发电技术是利用潮汐潮汐发电机来捕获潮汐能量。
海洋热能是指从海洋中抽取的热能，是指从海洋中抽取的热能，其发电方式主要有热泵利用、海洋汽轮机利用和海洋热电联产等。
热泵利用海洋能源，利用海洋的温度差抽出热能，再转换为电能。
海洋汽轮机利用海洋水的温度差而引起的汽轮机自转把海洋能量转换为电能。
海洋热电联产则是利用海洋热能把蒸汽转换为机械能，再经电动机转换为电能。
温差能是指从海洋的温度差发电，海洋的温度差是指海洋深处的温度比海洋表面温度高。
温差能发电技术主要利用温差能来把海洋水的温度差转换为电能。
海底沉积物热能是指从海底沉积物中抽取的热能，这些沉积物中有一定的热量，可以把它们转换为电能。
海底沉积物热能发电技术主要有海底地热发电技术、海底沉积物热泵发电技术和重力流体发电技术等。
以上就是海洋能发电的种类，海洋能发电有很多优势，它无污染、可再生、可与其他可再生能源结合利用。
因此，海洋能发电是未来发展的重要方向，为更有效地利用海洋能源，政府及相关部门正在积极探索海洋能发电的可行性，并加大研发力度。
未来，我们将看到更多的海洋能发电项目，为人类提供更多的能源保障。
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。
海洋能多种发电技术ppt课件
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）
33
（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。
2
§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。
25
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
23
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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（1）特点 ①波浪的前进，产生动能，波浪的起伏产生势能。 ②波浪的能量与波浪的高度、波浪的运动周期以及迎波面
的宽度等多种因素有关。
③波浪能是各种海洋能源中能量最不稳定的一种。
（2）全球波浪能资源
（3）我国波浪能资源
我国波浪能的理论存储量为7000万千瓦左右，沿海波浪能能流密度大约 为每米2千瓦~7千瓦。在能流密度高的地方，每1米海岸线外波浪的能流 就足以为20个家庭提供照明。
浩瀚的海洋中蕴藏着怎样的能量？ 海洋中的各种能量都是怎样形成的？ 大洋中的海流又能否利用？ 不同深处的海水温差如何转变为电能？ 咸海水中的盐分和发电有什么联系？ 海洋能发电的设备有什么特点？ 海洋能发电的发展状况如何？
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。
（4）摆式
1983 年建造了一座推摆式波浪能电 站。通过浮板的摆动将波浪能转换为 液压产生电力。
日本波浪能电站中效率较高
（5）收缩坡道式
在电站入口处设置喇叭形聚波器和逐渐变窄的楔形导槽，当 波浪进入宽阔一端向里传播时，波高不断地被放大，直至 波峰溢过边墙，转换成势能。水流从楔形流道上端流出， 进入一个水库，然后经过水轮机返回大海。
轮机等设备将机械能传递给发电机转换为电能。
波浪上下起伏或左右摇摆，能够直接或间接带动水轮机或空 气涡轮机转动……
3、 典型的波浪能发电装置
（1） 振荡水柱式（OWC）
水注上升和下降时，气流方向是相反的，气轮机的旋转方向 如果来回变化，发电也时正时负……
小知识：Wells涡轮机（详见教材）
（2）点头鸭式（Duck）
§ 5.2 海洋能资源
1、 世界海洋能资源
海洋是超大的太阳能接收体和存储器，是个“蓝色油田”。 据估计，海洋能可再生总量为766 亿千瓦。 其中 温差能为400 亿千瓦，盐差能为300 亿千瓦，
潮汐能为 30 亿千瓦，波浪能为 30 亿千瓦， 海流能为 6 亿千瓦。 不是全能利用。估计技术上允许利用的约64 亿千瓦， 其中，温差能20 亿千瓦，盐差能30 亿千瓦， 潮汐能1 亿千瓦，波浪能10 亿千瓦，海流能3 亿千瓦。
§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。
3、海洋的水底地形像个大水盆
海底地形可以分为明显的五个部分：大陆架：在靠近大 陆的浅海部分，其深度一般不超过200米；大陆架外缘有 一巨大的陡坡，叫做大陆坡，水深从几百米陡增到几千 米，大陆坡以外是大洋底部。其中深陷的部分，我们称 为海沟；隆起延伸很长的部分，称为海岭，分布面积广 大的平坦部分，则为洋盆。
4、地球表面的总面积约 5.1 亿平方公里，其中海洋的面积占 71%，汇集了地球97%的水量。
趣闻：假如地球表面是平整的球面，将就会怎样？
全球水量是陆地体积的14倍，如果地球是平整的，将会被 2400米深海水覆盖
5、海洋能源（简称海洋能）
（ 1）定义：海洋能源是海水中蕴藏着的一切的能量资源 的总称，通常指海洋中所蕴藏的可再生的自然能源。 （2）形式：潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等五种 除了潮汐能和潮流能来源于太阳和月亮对地球的引力作用以 外，其他几种都来源于太阳辐射。 （3）分类：海洋能源又可分三类 ①机械能：潮汐能、波浪能、海流能 ②热能：海水温差能 ③化学能：海水盐差能
2、 我国海洋能资源：资源丰富，东海沿岸，潮汐能、 潮流能、波浪能、温差能、盐差能
3、海洋能的特点
海洋能的特点，主要体现在以下几个方面： （1）蕴藏量丰富，可循环再生。 （2）能流分布不均，能量密度低。 （3）稳定性较好或者变化有规律。 （4）清洁无污染。
§5.3 波浪发电
1、 波浪的成因和类型 （1）波浪的能量来自于风和海面的相互作用，风
4、 波浪发电装置的基本构成
1、原理：波浪发电是通过转换装置，先把波浪能转换为机 械能，再最终转换成电能。
2、构成：
波浪能利用的关键是波浪能转换装置，通常经三级转换： （1）波浪能采集系统：“捕获波浪的能量； （2）机械能转换系统：把捕获的波浪能转换为某种特定形
式的机械能； （3）发电系统：与常规发电装置类似，用空气涡轮机或水
鸭子的“胸脯”对着海浪 传播的方向，随着海浪 的波动，像不倒翁一样 不停地摆动。
摇摆机构带动内部的凸轮/ 铰链机构，改变工作液 体的压力，从而带动工 作泵，推动发电机发电。
可同时将波浪的动能和势能转换，理论效率达到90%以上。 浮动主梁骨架上，可并排放置多个“鸭子” 。
（3）海蛇式
由一系列圆柱形钢壳结构单元 铰接而成，外型类似火车。当 波浪起浮带动整条装置时就会 起动铰接点，其内部的液压圆 筒的泵油会起动液压马达经过 一个能量平滑系统。
小功率的波浪能发电，已在导航浮标、灯塔等获得推广应用 这一技术兴起于上世纪80年代初
3、波浪能的优点
在海洋能中，波浪能除可循环再生以外，还有以下优点： 1）以机械能形式存在，在各种海洋能中品质最高； 2）在海洋能中能流密度最大； 3）在海洋中分布最广。 4）可通过较小的装置实现其利用； 5）可提供可观的廉价能量。
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）
如果海洋中蕴藏的丰富能源能够为人类所用，那人类也许 再也不必为能源问题担忧了。
§5 海洋能多种发电技术
关注的问题
能变成波浪的势能与动能。 （2）能量大小取决于风速、风与海水作用时间及
作用路程。
小知识：巨大浪涌往往是风暴来袭的前兆！
（3）波（海）浪的类型
①风浪： 在风的直接吹拂作用下产生的水面波动。（无风不起浪） ②涌浪： 由于风浪传播开去，出现在很远的海面，在无风海域的波浪。 （无风三尺浪） ③近岸浪： 外海的波浪传到海岸附近的波浪。