海洋能发电技术的发展与应用研究

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海洋能利用

海洋能利用

海洋能利用海洋能,主要是指依附于海水中的可再生能源,它包括潮汐能、海浪能、海流能、海水温差能、海水盐差能等,一般不包括海底石油和天然气等化石能源在内。

从目前技术发展来看,潮汐能发电技术最为成熟,波浪能和潮流能在各国相继处于研发和应用阶段,是研究的热点; 温差能还处于研究初期,在进行技术探索。

海洋占地球表面积的71%,它接受来自太阳的辐射能比陆地上要大得多,因此全球海洋能的可再生量非常之大,其开发利用的潜力很大。

根据联合国教科文组织提供的资料,全世界海洋能的可再生量,从理论上说近800亿千瓦。

一潮汐能海洋潮汐是由于月球和太阳引力的作用而引起的海水周期性涨落现象。

人通常把海水在白天的涨落叫做“潮”,把海水在夜间的涨落叫做“汐”,合起来称为“潮汐”。

潮汐天天发生,永不停息。

月球虽然比太阳小得多,但它离地球比太阳近得多,月球对地球上海水的引潮力大约是太阳的2.17倍。

海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能量。

在涨潮的过程中,汹涌而来的海水具有很大的动能,而随着海水水位的升高,就把海水的巨大动能转化为势能。

在落潮的过程中,海水奔腾而去,水位逐渐降低,大量的势能大都转化为动能。

海水在潮涨潮落运动中所包含的大量动能和势能,称为潮汐能。

潮汐涨落所形成的水位差,即相邻高潮潮位与低潮潮位的高度差,称为潮位差或潮差。

通常,海洋中的潮差比较小,通常只有几十厘米至1米左右。

而在喇叭状海岸或河口的地区,潮差就比较大。

海水潮汐能的大小随潮差而变,潮差越大则潮汐能也越大。

潮汐发电的原理与一般的水力发电相似,是在海湾或有潮汐的河口上建造一座拦水堤坝,将入海河口或海湾同海洋隔开,形成一个天然水库,并在堤坝中或坝旁安装水轮发电机组,利用潮汐涨落时海水水位的升降,以此来推动水轮发电机组进行发电。

潮汐能取之不尽用之不竭,是一种开发潜力极大的天然能源。

潮汐发电的主要优点是:①潮汐电站的水库都是利用河口或海湾来建造的,不占用耕地,也不像河川水电站或火电站那样要淹没或占用大量的良田;②它既不像河川水电站那样受洪水和枯水季节的影响,也不像火电站那样污染环境,是一种既不受气候条件影响而又非常“干净”的发电站;③潮汐电站的堤坝较低,容易建造,其投资也相对较少。

第六章 海洋能发电

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。

海流能发电研究综述

海流能发电研究综述

海流能发电研究综述能源危机之火愈演愈烈,传统能源渐成杯水车薪,各国都纷纷走上了寻求新能源的道路。

作为覆盖地球表面 71%的海洋蕴含着巨大的能源,其中海流能凭借其分布广泛,绿色环保,可预测性好等独特优势,引起了世界各国的关注。

我国作为世界上海流能最为丰富的地区之一,亟待加大对该能源的研究和开发力度。

本文聚焦于海流能发电技术,综述了目前海流能发电及其能量控制系统的特点和工作原理,并指出了海流能这种清洁能源在我国的分布情况及可开发利用的范围,然后对其开发成本和经济环境效益进行了探讨,最后指出了海流能发电技术的未来发展趋势,以及对我国未来海流能开发技术发展的愿景,以期抛砖引玉,能给该领域的研究者一些有益的思考。

能源是国民经济重要的物质基础,随着我国经济的高速发展,据有关专家估测,到 2050 年我国能源消耗总量将达到 2000 年的 3 倍,传统的能源结构产能提升的减缓和国民经济对能源日益增加的需求间的矛盾日益尖锐,特别在沿海经济发达地带,能源短缺问题更为严重,使得开发新能源的任务日渐紧迫。

我国拥有广阔的海岸线,海洋除了蕴含丰富的矿产资源资源和油气资源外,还蕴含着丰富的海洋能资源,这是一种“可再生的”清洁能源。

因此有必要对其进行研究,以期得到充分的开发利用。

本文将综述海流能的特点及其能源转换系统的几个关键性问题,并对其技术的发展进行一定的展望,以飨读者。

1 海流能的特点海洋能的存在形式多样,如海流能、波浪能、盐差能、温差能等,发电是开发利用海洋能的主要形式。

海流是由潮汐引起的有规律的海水运动或海底水道和海峡中较为稳定的流动。

大量的海水从一个海域长距离地流向另一个海域所形成的海水环流是最常见的海流。

和其他可再生能源相比,海流能具有以下几个特点:海流能的能流密度比风能高得多。

2m/s 海流的能流密度是10m/s 的风能的能流密度的 6 倍多。

对于特定的海域,海流主要在潮汐作用下运动,由于潮汐作用是地月引力的周期性变化引起的,所以海流运动其有很强的规律性、可预测性和持续性。

海洋能的分布和特点

海洋能的分布和特点

海洋能的分布和特点介绍海洋能是指利用海洋中存在的能量资源进行能量转换的一种可再生能源。

海洋能资源分布广泛,具有丰富的特点,对于解决能源需求和缓解能源短缺具有重要意义。

本文将从海洋能分布、海洋能特点、海洋能利用技术等方面进行全面探讨。

海洋能分布海洋能是地球上最为丰富的能源之一,据统计,全球海洋能资源约为2.5亿亿千瓦时,远远超过人类目前实际能源使用量。

海洋能主要分布于以下几个区域:1. 潮汐能潮汐能是海洋能的重要组成部分,主要分布在潮汐较为显著的地区,如英国、法国、加拿大、澳大利亚等地。

其中,法国的圣马洛和英国的西南角地区拥有世界上最大的潮汐能资源。

2. 海浪能海浪能是海洋能资源的重要组成部分,主要分布在大洋洲、北欧、西北太平洋等地。

丹麦、英国、爱尔兰和葡萄牙等国家是世界上最适合利用海浪能的地区。

3. 海流能海流能是海洋能资源的重要形式之一,主要分布在大洋洲、北欧、北美等地。

挪威、德国和加拿大等国家的海岸线上存在着强大而稳定的海流能资源。

4. 热能梯度能热能梯度能是指利用海洋温度差产生能量,主要分布在赤道附近的热带地区,如夏威夷、巴拿马等地。

海洋能特点海洋能具有以下几个特点:1. 可再生性海洋能是一种可再生能源,不受天气和地理条件的限制。

与传统能源相比,海洋能具有持续性和可再生性。

2. 安定性海洋能资源的变化相对较为缓慢,风浪、潮汐和海流等能量变化较为稳定,能够提供持续且稳定的能源供应。

3. 高能量密度海洋能的能量密度较高,可以蕴含大量的能量。

尤其是海浪和潮汐能,其能量密度远远高于风能和太阳能。

4. 低污染性海洋能利用过程中产生的污染相对较低,对环境的影响较小。

与传统化石能源相比,海洋能具有较低的碳排放量。

海洋能利用技术海洋能利用技术主要包括以下几种:1. 潮汐能利用技术潮汐能是海洋能中较为成熟的利用形式之一。

目前,潮汐能利用主要通过潮汐发电站进行,利用潮汐的涨落差产生电能。

2. 海浪能利用技术海浪能利用技术主要包括海浪发电和海浪动力利用。

新能源在海上平台供电中的应用进展如何

新能源在海上平台供电中的应用进展如何

新能源在海上平台供电中的应用进展如何在当今全球能源转型的大背景下,新能源的开发和应用正成为解决能源需求与环境保护之间矛盾的关键途径。

而在广阔的海洋领域,海上平台的供电需求也逐渐转向新能源,以实现更可持续和高效的能源供应。

那么,新能源在海上平台供电中的应用进展究竟如何呢?首先,我们需要了解海上平台的供电需求特点。

海上平台通常远离陆地,其作业环境恶劣,对电力供应的稳定性和可靠性要求极高。

传统上,海上平台主要依赖化石燃料发电,如柴油,但这种方式不仅成本高昂,而且对环境造成了较大的压力。

因此,寻找替代的清洁能源成为当务之急。

太阳能作为一种常见的新能源,在海上平台供电中已经有了一定的应用。

在阳光充足的地区,太阳能板可以安装在平台的合适位置,将太阳能转化为电能。

然而,太阳能的应用也存在一些限制。

例如,海上的天气条件多变,云层、雾气等都会影响太阳能的接收效率。

此外,夜晚和阴雨天气时,太阳能无法持续供应电力,需要配备大容量的储能设备来解决这一问题。

风能在海上平台供电中的应用也逐渐受到关注。

海上的风力资源通常比陆地更为丰富和稳定,为风力发电提供了有利条件。

海上风力发电机可以安装在平台附近的海域,通过电缆将电能输送到平台。

但风能发电同样面临一些挑战,如风机的维护成本较高,海上恶劣的环境容易对风机造成损害,同时,风力的不稳定性也需要有效的储能和电力调节系统来保障供电的稳定性。

除了太阳能和风能,海洋能也是一种极具潜力的新能源。

海洋能包括潮汐能、波浪能等。

潮汐能的利用是通过潮汐涨落时的水位差来驱动水轮机发电。

波浪能则是利用海浪的运动能量转化为电能。

然而,海洋能的开发目前还处于相对初级的阶段,技术难度较大,成本较高,但其未来的发展潜力不容小觑。

在新能源的储能方面,电池技术的不断进步为海上平台的电力存储提供了更多选择。

锂离子电池、钠硫电池等新型电池具有能量密度高、寿命长等优点,能够有效地存储新能源产生的电能,在新能源发电不稳定时释放电能,保障平台的电力供应。

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)
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。
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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
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

海洋能的应用领域及范围

海洋能的应用领域及范围

海洋能的应用领域及范围海洋能是指通过利用海洋中的能源来生产电力或其他形式的能源的一种可再生能源。

它是一种清洁、无污染的能源,具有巨大的潜力。

海洋能的应用领域广泛,以下将从海洋风能、海洋潮汐能、海洋温差能、海洋波浪能等方面进行详细介绍。

海洋能的第一个应用领域是海洋风能。

海洋风能是指利用海洋上的风力来带动涡轮机转子,通过发电机将机械能转化为电能的一种能源。

海洋风能是目前应用最广泛的一种海洋能形式,其主要用于离岸风电发电站的建设。

离岸风电发电站是在海上建设的风力发电场,利用风能发电。

这种发电方式具有容量大、发电效率高、空间利用率高的特点,可以稳定地提供清洁电能,减少对化石燃料的依赖。

海洋能的第二个应用领域是海洋潮汐能。

海洋潮汐能是指利用潮汐变化带动涡轮机转子产生机械能,再通过发电机将机械能转化为电能的能源形式。

由于潮汐的周期性和可预测性,海洋潮汐能具有一定的优势。

目前,已经建设了一些海洋潮汐发电站,如法国的拉韦尔潮汐发电站,英国的西尔利潮汐发电站等。

海洋潮汐能的利用可稳定地提供清洁能源,并且对环境无污染。

海洋能的第三个应用领域是海洋温差能。

海洋温差能是指通过利用海洋中不同温度层之间的温差来实现能源的转化的一种能源形式。

目前,利用海洋温差能的主要方式是利用海洋热能发电技术。

这种技术利用海水温度差产生的膨胀气体驱动涡轮机运转,进而带动发电机发电。

海洋温差能的利用能够有效地减少化石燃料的使用,并且对环境无污染。

海洋能的最后一个应用领域是海洋波浪能。

海洋波浪能是指利用海洋中的波浪能量转化为电能或其他形式的能源的一种能源形式。

利用海洋波浪能发电的技术主要有浮体式波浪发电和波浪水柱发电等。

浮体式波浪发电是将浮动器与涡轮机组合在一起,利用波浪力量驱动涡轮机产生电能。

波浪水柱发电则是利用波浪将海水压入罐中,通过释放压缩空气驱动涡轮机产生电能。

海洋波浪能的利用有助于减少对有限资源的依赖,推动可持续发展。

综上所述,海洋能的应用领域涵盖海洋风能、海洋潮汐能、海洋温差能和海洋波浪能等方面。

绿色能源:海洋能的探索

绿色能源:海洋能的探索

绿色能源:海洋能的探索海洋,这个占据地球表面大部分面积的神秘领域,不仅是我们生命的源泉,也是无尽的能源宝藏。

随着环保意识的日益增强,一种新型的绿色能源——海洋能,正逐渐走进人们的视线。

海洋能,包括潮汐能、海浪能、海流能等,是一种可再生的清洁能源,其开发利用对于缓解能源危机,保护生态环境具有重要意义。

本文将就海洋能的探索进行深入阐述。

一、海洋能的潜力与优势海洋能作为一种可再生的清洁能源,具有许多独特的优势。

首先,海洋能资源丰富,分布广泛,几乎覆盖全球各个海域。

其次,海洋能开发利用对环境影响小,不会像传统能源开发那样对环境造成严重破坏。

最重要的是,海洋能是一种可持续的能源,只要合理开发利用,便能长期为人类提供源源不断的能源。

二、潮汐能的开发与应用潮汐能是一种典型的海洋能,它是由月球引力引起的海水周期性涨落现象。

潮汐能既可用于发电,也可用于海水淡化等工业过程。

目前,潮汐能发电技术已经相当成熟,商业化应用前景广阔。

许多国家都在积极开展潮汐能发电的研究,以期实现潮汐能的规模化利用。

三、海浪能的利用与挑战海浪能是一种通过利用海浪的动能和势能转化为机械能或电能的新型能源。

海浪能的开发利用具有显著的优势,如资源丰富、无污染、可再生等。

然而,海浪能也存在一些挑战,如风浪、涌浪等影响因素,以及设备维护和抗台风等自然灾害的能力等。

因此,海浪能的开发利用需要综合考虑技术、经济、环境等多方面因素。

四、海流能的潜力与前景海流能是指海水在流动过程中所具有的动能和势能。

利用海流能可以通过建立海底泵站或海面浮动结构等方式,将海水流动转化为电力或其他形式的能源。

随着海底地形探测技术和海底泵站等技术的不断进步,海流能的开发利用潜力逐渐显现。

许多国家正致力于开展海流能的研究与应用,以期在可再生能源领域占据领先地位。

总结:海洋能作为一种绿色能源,具有广阔的发展前景。

在环保理念日益深入人心的今天,我们应当积极探索和利用海洋能,为构建可持续发展的能源体系贡献力量。

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海洋能发电技术的发展与应用研究
在当今能源日益紧缺的背景下,海洋能成为未来可持续能源的重要来源之一。

海洋能发电技术作为其中的重要一环,正在不断发展与应用研究中。

本文将围绕海洋能发电技术的发展历程、应用场景以及未来发展方向等方面进行探讨。

一、海洋能发电技术的发展历程
海洋能发电技术起源于20世纪70年代初期。

当时,英国一家公司在英吉利海峡试验了一种利用潮汐潮汐能发电的设备,该设备能够实现每年140万千瓦时的电能供应。

随着科技的不断进步和工业化程度的提高,人们对海洋能的利用和开发越来越重视,相关技术也日趋成熟。

海洋能的利用形式主要有以下几种:
1. 潮汐能发电
潮汐能发电利用潮汐涌落时形成的动能来发电。

目前,主要的潮汐能发电设备有潮汐电动机、潮汐发电水轮机等。

其中,悬挂式潮汐电动机是适用于深海潮汐发电的一种现代化设备。

2. 波浪能发电
波浪能发电利用海浪的波动形成的机械能,转换成电能。

目前
主要发展的是浮式波力发电机组。

波浪能发电的效率和设计、操作、维护成本较高。

3. 海流能发电
海流能发电是通过悬挂在海底将海流中的动能转化为电能。


流能发电主要采用垂直轴潮轮式发电机和水平轴螺旋式发电机等
来实现,这种发电方式具有较低的运行成本。

4. 海洋温差能发电
海洋温差能发电是通过利用海水的温差产生热能,转换成电能。

海洋温差能发电设备一般采用温差发生器和温差机等进行实现,
效率较低。

二、海洋能发电技术的应用场景
海洋能发电技术广泛应用于许多领域。

其中,主要应用场景如下:
1. 岛屿能源供应
海洋能作为一种可再生能源,可以为一些遥远的小岛提供常规
能源的替代品。

特别是在一些完全依靠燃油船的岛屿上,海洋能
发电技术具有重要的应用价值。

2. 海洋资源开发
随着海洋科技的不断进步,海洋资源开发成为了受到关注的领域之一。

而海洋能发电技术在海洋资源开发中具有重要的作用。

利用潮汐能、波浪能等水动能发电技术,可以实现海洋资源的开发利用。

3. 海上石油开采
海上石油开采是一个需要源源不断能源供应的过程。

而海洋能发电技术在这个过程中可以为石油开采提供可靠的电力保障。

三、海洋能发电技术的未来发展方向
未来,随着科技的进步,海洋能发电技术将逐渐得到引入和优化。

其中,未来海洋能发电技术的发展方向主要将包括以下几个方面:
1. 研发高效节能的设备
未来海洋能发电技术需要研发出效率更高、节能省电的海洋能发电设备。

这对于提高可再生能源的利用效率和降低制造成本具有重要的意义。

2. 开发新技术
未来,海洋能发电技术将不断通过技术创新来增加其可应用性和经济性。

例如,通过利用可降解材料和3D打印等先进技术建造波浪发电机的模块化版本,减少制造和维护成本。

3. 提高设备的可靠性
为了使海洋能发电成为未来持续能源的重要来源,未来的海洋
能发电技术需要不断补充完善,并提高设备的可靠性和可持续性。

总之,海洋能作为一种可再生能源,具有不可替代的重要作用。

随着海洋能发电技术的不断发展与完善,未来我们有理由相信,
海洋能必将成为未来可持续发展的重要能源来源之一。

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