能源科学中的海洋能发电技术研究
我国潮汐能利用综述
我国潮汐能利用综述摘要：自然资源是人类社会存在与增长的最主要物质。
随着世界经济蓬勃发展，对能源的需求也不断增长。
当今世界各国都在开发新能源，以对付日趋匮乏的不可再生资源，如海洋能源作为一种清洁的可再生资源，受到了众多沿海国家的重视[1]。
中国是世界能源生产和消费的大国，存在着能源危机和环境污染等问题，因此我国要转变传统的能源结构，创新清洁能源。
随着科技水平日益提高，我国对能源的探索逐渐从陆地拓展到海洋。
中国有约3.2万公里的海岸线，在如此广袤的近岸海洋中蕴含了大量的潮汐能[2]。
因此，本文简要阐述了潮汐发电的基本原理及形式、中外海洋潮汐能开发使用现状，剖析了当前海洋潮汐能开发问题并对中国未来海洋潮汐能利用前景作出展望。
关键词：潮汐能；库式；无库式1.潮汐能的形成原理潮汐现象包含了潮和汐，其是由日月的引力共同作用而形成周期性振荡的水起伏活动[3]。
由于日月交替一天内会涨两次潮，按月周期又会有大潮和小潮。
潮水在水位变化时伴随周期性的垂直和水平流动。
垂直升降部分为潮汐的位能，被称为潮差能；水平流动部分为潮汐的动能，称为潮流能。
1.潮汐能的应用而对于潮汐能的应用，重点在于发电。
目前最成熟的潮汐能发电方式都是水库式，即借助海湾、河口等地形，修筑水堤与电站房从而发电。
水在涨落潮时蕴含着可转化的动能与势能。
当涨潮时，海水经由机组流道进入水库并驱动水轮机，发电；退潮时，海水在库内流回海中时又促使水轮机旋转以发电。
海水的周期涨落运动所产生的推动力和落差能力，也将用于推动水轮发电[1]。
1.潮汐能的特点潮汐能主要有三个特点：无污染可再生。
涨潮退潮，蕴藏着大量可持续、可再生的清洁能源。
实用可靠。
潮汐电站不会造成移民、毁田等问题，还有助于当地经济发展。
稳定。
潮汐能根据日月地运动周期产生，无论何种自然天气情况潮汐都如约而至[4]。
尽管潮汐能有上述优点，但在实际应用中，也有薄弱之处，如潮汐电站施工难度较大，投资大，机电设备受腐蚀、泥沙沉积的现象也比较辣手，同时其发电质量也难以保障。
第三节 海洋能的开发利用
[释疑教材·明原委] 教材 P60 思考 提示：1.从教材所给示意图可以看出，朗斯河到入海口处， 河道狭窄，呈喇叭口状，有助于产生足够大的潮差；朗斯河沿 岸地势低平，建坝处口窄肚大，利于大坝施工，且能够储存大 量海水，因此建电站较为有利。 2．不是所有有潮汐现象的地方都适宜建电站。因为电站建 设需要一定条件，如是否能够产生足够大的潮差；海岸线形状， 河口形状是否符合大坝施工的条件；是否利于储蓄大量的海水 等。
A．地球的公转
B．地球的自转
C．月球的公转
D．月球的自转
解析：第 7 题，月球距离地球较近，引潮力较大。第 8 题， 由于地球自转，因此在一天中可以观察到同一点海水涨落两 次。 答案：7.C 8.B
9．波浪能主要分布在南北纬 40°～60°之间的西风带的原因是
A．南北纬 40°～60°之间的地区天体的引力大
国家发改委在《可再生能源中长期发展规划》中明确指出：
今后一个时期，中国可再生能源发展的重点是水能、生物质能、
风能和太阳能，积极推进地热能和海洋能的开发利用。2020 年
前总投资将达 2 万亿元。这意味着海洋能源的开发利用迎来了
新的发展契机。据此回答 4～5 题。
4．对于海洋能的叙述，不正确的是
()
不同 大坝选址 能量来源
相同
潮汐能 水能
解析：该题主要考查潮汐能及其利用的相关问题。第(1)题， 结合课本潮汐发电示意图可知潮汐发电的原理。第(2)题，从 图中不难判断潮汐发电站主要分布在沿海利于产生潮汐能 的地带。第(3)题，可考虑船只航行、港口、渔民捕鱼及军事 等方面。第(4)题，结合初中地理知识，可知水能的产生条件 和选址要求。
答案：(1)冬季 (2)三 二 (3)可再生，污染小。
海洋能现状
我国海洋能开发的现状、问题和建议电监会资质管理中心魏青山在能源消费量持续攀升和传统能源日趋紧缺的外部环境影响下，探寻与发展新能源已经成为大势所趋。
海洋能作为一种可再生的清洁能源，其有效开发利用可以为改善我国的能源结构，发展低碳经济和应对气候变化提供一条重要的途径，符合全面建设资源节约型和环境友好型社会的战略需求。
正确看待我国海洋能发展的现状，正视发展中所面临的矛盾和问题，提出科学的政策建议，正是当下启动新一轮海洋能发展之所需。
一、我国海洋能发展现状海洋能是蕴藏于海水中的各种可再生能源的总称，包括潮汐能、波浪能、温差能、海流能、盐差能、离岸风能等，它是清洁、环保的可再生能源。
当前海洋能的主要利用形式就是发电，从能源储量、发电设施运行、发电的技术研发、国家对海洋能开发的重视与支持等方面看，我国的海洋能开发呈现以下几个特点。
（一）我国海洋能储量丰富、开发潜力巨大我国是一个海洋大国，拥有300多万平方公里的海域、6500多个500平方米以上的岛屿、18000公里海岸线，海洋能资源丰富，开发前景可观。
我国潮汐能可开发的资源量约为2200万千瓦，其中潮汐能资源最丰富的地区集中于福建和浙江沿海，潮差最大的地区（如浙江的钱塘江口、乐清湾，福建的三都澳、罗源湾等）平均差为4米～5米，最大潮差为7米～8.5米；我国海流能可开发的资源量约为1400万千瓦，其中以浙江沿岸最多，有37个水道，资源丰富，占全国总量的一半以上，其次是台湾、福建、辽宁等省份的沿岸，约占全国总量的42%；我国波浪能可开发的资源量约为1300万千瓦，可开发利用的区域较多，其中以台岛沿岸丰度最大，占30%以上，浙、闽、粤三省沿海共占40%以上，山东沿海也有较丰富的蕴量，占10%以上；我国温差能资源蕴藏量在各类海洋能中占居首位，可开发的资源量超过13亿千瓦，其中海域表、深层水温差在20℃～24℃，是我国近海及毗邻海域中温差能能量密度最高、资源最富的海域；我国离岸风能相当丰富，全国海上可开发利用的风能约7.5亿千瓦，是陆上风能资源的3倍，其中以福建、江苏和山东省海洋风能最丰富；我国拥有大量富油藻类种群，适合开展海洋生物质能开发利用研究。
海洋能百科
海洋能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..地球表面积约为 5.1×10^8km^2;其中陆地表面积为1.49×10^8km^2占29%；海洋面积达3.61×10^8km^2;以海平面计;全部陆地的平均海拔约为840m;而海洋的平均深度却为380m;整个海水的容积多达1.37×10^9km^3..一望无际的大海;不仅为人类提供航运、水源和丰富的矿藏;而且还蕴藏着巨大的能量;它将太阳能以及派生的风能等以热能、机械能等形式蓄在海水里;不像在陆地和空中那样容易散失..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、海洋能储存和散发能量;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..简介海洋能ocean energy是海水运动过程中产生的可再生能;主要包括温差能、潮汐能、波浪能、潮流能、海流能、盐差能等..潮汐能和潮流能源自月球、太阳和其他星球引力;其他海洋能均源自太阳辐射..海水温差能是一种热能..低纬度的海面水温较高;与深层水形成温度差;可产生热交换..其能量与温差的大小和热交换水量成正比..潮汐能、潮流能、海流能、波浪能都是机械能..潮汐的能量与潮差大小和潮量成正比..波浪的能量与波高的平方和波动水域面积成正比..在河口水域还存海洋能在海水盐差能又称海水化学能;入海径流的淡水与海洋盐水间有盐度差;若隔以半透膜;淡水向海水一侧渗透;可产生渗透压力;其能量与压力差和渗透能量成正比..地球表面积约为5.1×10^8km^2;其中陆地表面积为1.49×10^8km^2占29%；海洋面积达3.61×10^8km^2;以海平面计;全部陆地的平均海拔约为840m;而海洋的平均深度却为380m;整个海水的容积多达 1.37×10^9km^3..一望无际的大海;不仅为人类提供航运、水源和丰富的矿藏;而且还蕴藏着巨大的能量;它将太阳能以及派生的风能等以热能、机械能等形式蓄在海水里;不像在陆地和空中那样容易散失..海洋能有三个显着特点;1.蕴藏量大;并且可以再生不绝..2.能流的分布不均、密度低..3.能量多变、不稳定..特点海洋能具有如下特点：1.海洋能在海洋总水体中的蕴藏量巨大;而单位体积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小..这就是说;要想得到大能量;就得从大量的海水中获得..2.海洋能具有可再生性..海洋能来源于太阳辐射能与天体间的万有引力;只要太阳、月球等天体与地球共存;这种能源就会再生;就会取之不尽;用之不竭..3.海洋能有较稳定与不稳定能源之分..较稳定的为温度差能、盐度差能和海流能..不稳定能源分为变化有规律与变化无规律两种..属于不稳定但变化有规律的有潮汐能与潮流能..人们根据潮汐潮流变化规律;编制出各地逐日逐时的潮汐与潮流预报;预测未来各个时间的潮汐大小与潮流强弱..潮汐电站与潮流电站可根据预报表安排发电运行..既不稳定又无规律的是波浪能..4.海洋能属于清洁能源;也就是海洋能一旦开发后;其本身对环境污染影响很小..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海洋能式..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..盐差能的研究以美国、以色列的研究为先;中国、瑞典和日本等也开展了一些研究..但总体上;对盐差能这种新能源的研究还处于实验室实验水平;离示范应用还有较长的距离..5、海流能海流能是指海水流动的动能;主要是指海底水道和海峡中较为稳定的流动以及由于海洋能潮汐导致的有规律的海水流动所产生的能量;是另一种以动能形态出现的海洋能..海流能的利用方式主要是发电;其原理和风力发电相似..全世界海流能的理论估算值约为10^8kW量级..利用中国沿海130个水道、航门的各种观测及分析资料; 计算统计获得中国沿海海流能的年平均功率理论值约为1.4X10^7kW..属于世界上功率密度最大的地区之一;其中辽宁、山东、浙江、福建和台湾沿海的海流能较为丰富;不少水道的能量密度为15～30kW／m^2;具有良好的开发值..特别是浙江的舟山群岛的金塘、龟山和西候门水道;平均功率密度在20kW／m2以上;开发环境和条件很好..发电方式海洋热能发电有两种方式：第一种是将低沸点工质加热成蒸汽；第二种是将温水直接送入真空室使之沸腾变成蒸汽..蒸汽用来推动汽轮发电机发电;最后从600～1000米深处抽冷水使蒸汽冷凝..第一种采取闭式循环;第二种采取开式循环..海水温差发电;1930年在法国首次试验成功;只是当时发出的电能不如耗去的电力多;因而未能付诸实施..现在;许多国家都在进行海水温差发电研究..海洋能实践证明;开式循环比闭式循环有更多的优点：①以温海水作工质;可避免氨或二氯二氟甲烷等有毒物质对海洋的污染；②开式循环系直接接触热交换器;价廉且效率高；③直接接触热交换器可采用塑料制造;在温海水中的抗腐蚀性高；④能产生副产品——蒸馏水..开式循环也有缺点：产生的蒸汽密度低;汽轮机体积大；变成蒸汽的海水排回海洋后;会影响附近生物的生存环境..海洋温差发电是以非共沸介质氟里昂-22与氟里昂-12的混合体为媒质;输出功率是以前的1.1～1.2倍..一座75千瓦试验工厂的试运行证明;由于热交换器采用平板装置;所需抽水量很小;传动功率的消耗很少;其他配件费用也低;再加上用计算机控制;净电输出功率可达额定功率的70％..一座3000千瓦级的电站;每千瓦小时的发电成本只有50日元以下;比柴油发电价格还低..人们预计;利用海洋温差发电;如果能在一个世纪内实现;可成为新能源开发的新的出发点..潮汐发电汹涌澎湃的大海;在太阳和月亮的引潮力作用下;时而潮高百丈;时而悄然退去;留下一片沙滩..海洋这样起伏运动;日以继夜;年复一年;是那样有规律;那样有节奏;好像人在呼吸..海水的这种有规律的涨落现象就是潮汐..潮汐发电就是利用潮汐能的一种重要方式..据初步估计;全世界潮汐能约有10亿多千瓦;每年可发电2～3万亿千瓦时..我国的海岸线长度达18000千米;据1958年普查结果估计;至少有2800万千瓦潮汐电力资源;年发电量最低不下700亿千瓦时..世界着名的大潮区是英吉利海峡;那里最高潮差为14.6米;大西洋沿岸的潮差也达4～7.4米..我国的杭州湾的“钱塘潮”的潮差达9米..据估计;我国仅长江口北支就能建80万千瓦潮汐电站;年发电量为23亿千瓦时;接近新安江和富春江水电站的发电总量；钱塘江口可建500万千瓦潮汐电站;年发电量约180多亿千瓦时;约相当于10个新安江水电站的发电能力..早在12世纪;人类就开始利用潮汐能..法国沿海布列塔尼省就建起了“潮磨”;利用潮汐能代替人力推磨..随着科学技术的进步;人们开始筑坝拦水;建起潮汐电站..法国在布列塔尼省建成了世界上第一座大型潮汐发电站;电站规模宏大;大坝全长750米;坝顶是公路..平均潮差8.5米;最大潮差13.5米..每年发电量为5.44亿千瓦时..中国解放后在沿海建过一些小型潮汐电站..例如;广东省顺德县大良潮汐电站144千瓦、福建厦门的华美太古潮汐电站220千瓦、浙江温岭的沙山潮汐电站40千瓦及象山高塘潮汐电站450千瓦..波力发电“无风三尺浪”是奔腾不息的大海的真实写照..海浪有惊人的力量;5米高的海浪;每平方米压力就有10吨..大浪能把13吨重的岩石抛至20米高处;能翻转1700吨重的岩石;甚至能把上万吨的巨轮推上岸去..海浪蕴藏的总能量是大得惊人的..据估计地球上海浪中蕴藏着的能量相当于90万亿千瓦时的电能..江厦潮汐电站1980年5月4日;浙江省温岭的江厦潮汐电站第一台机组并网发电;揭开了中国较大规模建设潮汐电站的序幕..该电站装有6台500千瓦水轮发电机组;总装机容量为3000千瓦;拦潮坝全长670米;水库有效库容270万立方米;是一座规模不小的现代潮汐电站..它不但为解决浙江的能源短缺作出应有的贡献;而且在经济上亦有竞争能力..江厦潮汐电站的单位造价为每千瓦2500元;与小水电站的造价相当..浙江沙山的40千瓦小型潮汐电站;从1959年建成至今运行状况良好;投资4万元;收入已超过35万元..海山潮汐电站装机150千瓦;年发电量29万千瓦时;收入2万元;并养殖蚶子、鱼虾及制砖;年收入20万元..潮汐发电有三种形式：一种是单库单向发电..它是在海湾或河口筑起堤海洋能坝、厂房和水闸;将海湾或河口与外海隔开;涨潮时开启水闸;潮水充满水库;落潮时利用库内与库外的水位差;形成强有力的水龙头冲击水轮发电机组发电..这种方式只能在落潮时发电;所以叫单库单向发电..第二种是单库双向发电;它同样只建一个水库;采取巧妙的水工设计或采用双向水轮发电机组;使电站在涨、落潮时都能发电..但这两种发电方式在平潮时都不能发电..第三种是双库双向发电..它是在有利条件的海湾建起两个水库;涨潮和落潮的过程中;两库水位始终保持一定的落差;水轮发电机安装在两水库之间;可以连续不断地发电..潮汐发电有许多优点..例如;潮水来去有规律;不受洪水或枯水的影响；以河口或海湾为天然水库;不会淹没大量土地；不污染环境；不消耗燃料等..但潮汐电站也有工程艰巨、造价高、海水对水下设备有腐蚀作用等缺点..但综合经济比较结果;潮汐发电成本低于火电..编辑本段蕴藏量各种海洋能的蕴藏量是非常巨大的;据估计有 780多亿千瓦;其中波浪能700亿千瓦;潮汐能30亿千瓦;温度差能20亿千瓦;海流能10亿千瓦;盐度差能10亿千瓦..科学家曾作过计算;沿岸各国尚未被利用的潮汐能要比目前世界全部的水力发电量大一倍..如果将波浪的能量转换为可利用的能源;那真是一种理想的巨大的能源..沿海各国;特别是美国、俄罗斯、日本、法国等国都非常重视海洋能的开发..从各国的情况看;潮汐发电技术比较成熟..利用波能、盐度差能、温度差能等海洋能进行发电还不成熟;目前仍处于研究试验阶段..编辑本段没被利用原因很多海洋能至今没被利用的原因主要有两方面：一;经济效益差;成本高..二;一些技术问题还没有过关..尽管如此;不少国家一面组织研究解决这些问题;一面在制定宏伟的海洋能利用规划..如法国计划到本世纪末利用潮汐能发电 350亿千瓦时;英国准备修建一座100万千瓦的波浪能发电站;美国要在东海岸建造500座海洋热能发电站..从发展趋势来看;海洋能必将成为沿海国家;特别是发达的沿海国家的重要能源之一..利用现状上述不同形式的能量有的已被人类利用;有的已列入开发利用计划;但人们对海洋能的开发利用程度至今仍十分低..尽管这些海洋能资源之间存在着各种差异;但是也有着一些相同的特征..每种海洋能资源都具有相当大的能量通量：潮汐能和盐度梯度能大约为2TW；波浪能也在此量级上；而海洋热海洋能能至少要比此大两个数量级..但是这些能量分散在广阔的地理区域;因此实际上它们的能流密度相当低;而且这些资源中的大部分均蕴藏在远离用电中心区的海域..因此只能有一小部分海洋能资源能够得以开发利用..编辑本段前景展望全球海洋能的可再生量很大..根据联合国教科文组织1981年出版物的估计数字;五种海洋能理论上可再生的总量为766亿千瓦..其中温差能为400亿千瓦;盐差能为300亿千瓦;潮汐和波浪能各为30亿千瓦;海流能为6亿千瓦..但如上所述是难以实现把上述全部能量取出;设想只能利用较强的海流、潮汐和波浪；利用大降雨量地域的盐度差;而温差利用则受热机卡诺效率的限制..因此;估计技术上允许利用功率为64亿千瓦;其中盐差能30亿千瓦;温差能20亿千瓦;波浪能10亿千瓦;海流能3亿千瓦;潮汐能1亿千瓦估计数字..海洋能的强度较常规能源为低..海水温差小;海面与500～1000米深层水之间的较大温差仅为20℃左右；潮汐、波浪水位差小;较大潮差仅7—10米;较大波高仅3米；潮流、海流速度小;较大流速仅4～7节..即使这样;在可再生能源中;海洋能仍具有可观的能流密度..以波浪能为例; 每米海岸线平均波功率在最丰富的海域是50千瓦;一般的有5～6千瓦；后者相当于太阳能流密度1千瓦／米2..又如潮流能;最高流速为3米／秒的舟山群岛潮流;在一个潮流周期的平均潮流功率达4.5千瓦／米2.. 海洋能作为自然能源是随时变化着的..但海洋是个庞大的蓄能库;将太阳能以及派生的风能等以热能、机械能等形式蓄在海水里;不象在陆地和空中那样容易散失..海水温差、盐度差和海流都是较稳定的;24小时不间断;昼夜波动小;只稍有季节性的变化..潮汐、潮流则作恒定的周期性变化;对大潮、小潮、涨潮、落潮、潮位、潮速、方向都可以准确预测..海浪是海洋中最不稳定的;有季节性、周期性;而且相邻周期也是变化的..但海浪是风浪和涌浪的总和;而涌浪源自辽阔海域持续时日的风能;不象当地太阳和风那样容易骤起骤止和受局部气象的影响..海洋能的利用目前还很昂贵;以法国的朗斯潮汐电站为例;其单位千瓦装机投资合1500美元1980年价格;高出常规火电站..但在目前严重缺乏能源的沿海地区包括岛屿;把海洋能作为一种补充能源加以利用还是可取的..编辑本段我国的海洋能我国海洋能开发已有近40年的历史;迄今建成的潮汐电站8座;80年代以来浙江、福建等地对若干个大中型潮汐电站;进行了考察、勘测和规化设计、可行性研究等大量的前期准备工作..总之;我国的海洋发电技术已有较好的基础和丰富的经验;小型潮汐发电技术基本成熟;已具备开发中型潮汐电站的技术条件..但是现有潮汐电站整体规模和单位容量还很小;单位千瓦造价高于常规水电站;水工建筑物的施工还比较落后;水轮发电机组尚未定型标准化..这些均是我国潮汐能开发现存的问题..其中关键问题是中型潮汐电站水轮发电机组技术问题没有完全解决;电站造价亟待降低..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..与日本合作研制的后弯管型浮标发电装置;已向国外出口;该技术属国际领先水平..在珠江口大万山岛上研建的岸边固定式波力电站;第一台装机容量3kW的装置;1990年已试发电成功..“八五”科技攻关项目总装机容量20kW的岸式波力试验电站和8kW摆式波力试验电站;均已试建成功..总之;我国波力发电虽起步较晚;但发展很快..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..但我国波浪能开发的规模远小于挪威和英国;小型波浪发电距实用化尚有一定的距离..潮流发电研究国际上开始于70年代中期;主要有美国、日本和英国等进行潮流发电试验研究;至今尚未见有关发电实体装置的报导..我国潮流发电研究始于70年代末;首先在舟山海域进行了8kW潮流发电机组原理性试验..80年代一直进行立轴自调直叶水轮机潮流发电装置试验研究;目前正在采用此原理进行70kW潮流试验电站的研究工作..在舟山海域的站址已经选定..我国已经开始研建实体电站;在国际上居领先地位;但尚有一系列技术问题有待解决..近20多年来;受化石燃料能源危机和环境变化压力的驱动;作为主要可再生能源之一的海洋能事业取得了很大发展;在相关高技术后援的支持下;海洋能应用技术日趋成熟;为人类在下个世纪充分利用海洋能展示了美好的前景..我国有大陆海岸线长达18000多公里;有大小岛屿6960多个;海岛总面积6700平方公里;有人居住的岛屿有430多个;总人口450多万人..沿海和海岛既是外向型经济的基地;又是海洋运输和开发海洋的前哨;并且在巩固国防;维护祖国权益上占有重要地位..改革开放以来;随着沿海经济的发展;海岛开发迫在眉睫;能源短缺严重地制约着经济的发展和人民生活水平的提高..外商和华侨因海岛能源缺乏;不愿投资；驻岛部队用电困难;不利于国防建设；特别是西沙、南沙等远离大陆的岛屿;依靠大陆供应能源;因供应线过长;诸多不便;非常艰苦..为了保证沿海与海岛经济持久快速地发展及人民生活水平的不断提高;寻求解决能源供应紧张的途径已刻不容缓..我国洋能的利用技术现状资料显示;我国从20世纪80年代开始;在沿海各地区陆续兴建了一批中小型潮汐发电站并投入运行发电..其中最大的潮汐电站是1980年5月建成的浙江省温岭市江厦潮汐试验电站;它也是世界已建成的较大双向潮汐电站之一..总库容490万立方米;发电有效库容270万立方米..这里的最大潮差8.39米;平均潮差5.08米；电站功率3200千瓦..据了解;江厦电站每昼夜可发电14～15小时;比单向潮汐电站增加发电量30%～40%..江厦电站每年可为温岭、黄岩电力网提供100亿瓦/小时的电能..除潮汐能外;重点开发波浪能和海水热能..统计显示;海浪每秒钟在1平方千米海面上产生20万千瓦的能量;全世界海洋中可开发利用的波浪约为27—30亿千瓦;而我国近海域波浪的蕴藏量约为1.5亿千瓦;可开发利用量约3000—3500万千瓦;目前;一些发达国家已经开始建造小型的波浪发电站..而海水热能是海面上的海水被太阳晒热后;在真空泵中减压;使海水变为蒸汽;然后推动蒸汽轮机而发电..同时;蒸汽又被引上来;冷却后回收为淡水..这两项技术我国正在研究和开发中..海洋能的优缺点海洋能概述：开发利用潮汐、海流、海岸线和近海波浪的能量..海洋能缺点：获取能量的最佳手段尚无共识;大型项目可能会破坏自然水流、潮汐和生态系统..海洋能优点：取之不竭的可再生资源;潮汐能源有规律可循;开发规模大小均可..海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源;包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等..这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点;是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源..波浪发电;据科学家推算;地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度..目前;海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明..大型波浪发电机组也已问世..我国在也对波浪发电进行研究和试验;并制成了供航标灯使用的发电装置..将来的世界;每一个海洋里都会有属于我们中国的波能发电厂..波能将会为我国的电业作出很大贡献..潮汐发电;据世界动力会议估计;到2020年;全世界潮汐发电量将达到1000-3000亿千瓦..世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站;发电能力24万千瓦;已经工作了30多年..中国在浙江省建造了江厦潮汐电站;总容量达到3000千瓦..。
海洋能优劣势及前景
海洋能优劣势及前景四、海洋能优劣势及前景（一）海洋能优势1、总量大覆盖地球表面71%的海洋是地球上最大的太阳能采集器，太阳辐射到地球表面的能量换算为电功率约为80万亿kw，其中海洋每年吸收的太阳能相当于37万亿kw·h，每平方千米大洋表面水层含有的能量相当于3800桶石油燃烧发出的热量，因此海洋又被称为“蓝色油田”。
海洋能总量巨大，可面对海洋这个巨大水体，人们的活动能力(人力、财力、物力)相对说来极其渺小2、分布广海洋能是一种洁净的能源，它既不会污染大气，也不会带来温室效应。
海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。
这些能源都具有不污染环境等优点，是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。
（二）存在的问题1、海洋能发展缺乏整体规划。
在我国海洋能开发历史中，由于对资源本底状况缺乏整体认识，没有形成系统的发展方向、目标和计划，基本处于试验、探索阶段，甚至有一定的肓目性和重复性，从而影响了我国海洋能的研究开发和利用。
当前，国家已制定了可再生能源中长期发展规划和可再生能源发展“十三五”规划，但对于海洋能的发展还没有一个整体的规划。
2、海洋能高新技术研发能力不足。
海洋能利用属于高新技术产业范畴，对工程技术有很高的要求。
然而，我国历史上海洋能开发技术研究时冷时热，有些领域的研究曾因各种原因而一度中止，没有系统的科研规划和发展计划，只是由各研究单位开展了一些零星研究T作，从而造成我国，海能开发利用停留在低水平重复阶段，未能形成规模和产业，总体研发能力不强。
3、海洋能开发市场化运作难度大。
我国乃至世界海洋能利用都还处于初级阶段，技术不成熟，投入有风险，难以和其他类型能源开发在同一个市场上竞争，使得海洋能利用除国家投资的少数试验电站外，其他社会资金难以进人海洋能开发利用领域，限制了海洋能的发展规模。
4、海洋能发展缺少相关扶持政策。
一些发达国家都从国家的科技政策、环境政策、经济政策等方面，向包括海洋能在内的可再生能源领域倾斜，激励海洋能开发利用向产业化方向发展。
潮流能发电及潮流能发电装置汇总
潮流能发电及潮流能发电装置戴庆忠摘要 潮流能发电是利用潮汐动能的一种发电方式。
由于潮流能发电不需要筑坝 拦水，具有对环境影响小等许多优点。
因此，近年来潮流能发电引起许多国家 重视，潮流能发电技术发展很快。
本文从分析潮流能的特点入手，介绍了国内外潮 流能发电的近况，重点介绍目前出现的各种潮流能发电装置，包括水平轴潮流能水轮 机、竖井潮流能水轮机、振荡水翼式潮流能装置等。
关键词 潮汐 潮流能 潮流能水轮机 潮流能发电1 前言1.1 潮流能的特点潮流主要是指伴随潮汐现象而产生的有规律的海水流，潮流每天两次改变其大小和方向。
而潮流能发电则是直接利用涨落潮水的水流冲击叶轮等机械装置进行发电。
众所周知，潮汐是海水在月球、太阳等引力作用下形成的周期性海水涨落现象。
潮汐现象伴随两种运动形态：一是涨潮和落潮引起的海水垂直升降，即通常所指的潮汐；二是海水的水平运动，即潮流。
前者(海水垂直升降)所携带的能量(潮汐能)为势能；而后者所携带的能量(潮流能)为动能。
可以说，两者是与潮汐涨落相伴共生的孪生兄弟。
对前者，可以采用类似河川水力发电的方式，筑坝蓄水发电；而对本文所介绍的潮流能，可以采用类似于海流发电方式，利用潮流的动能发电。
与常规能源比较，潮流能有以下特点：(1) 潮流能是一种可再生的清洁能源。
(2) 潮流能的能量密度较低(但远大于风能和太阳能)，但总储量较大。
(3) 与海流能不同，潮流能是一种随时间、空间而变化的能源，但其变化有规律可循， 并可提前预测预报。
(4) 潮流能发电不拦海建坝，且发电机组通常浸没在海中，对海洋生物影响较小，也不 会对环境产生三废污染，不存在常规水电建设中头疼的占用农田、移民安置等诸多问题。
(5) 与陆地电力建设相比，潮流能开发环境恶劣，一次性投资大，设备费用高，安装维 护和电力输送等都存在一系列关键技术问题。
1.2 潮流能水轮机输出功率的计算潮流能机组输出功率的计算公式为： P=ηρ23AV式中 P ——功率，Wρ——海水密度，1025kg/m 3A ——潮流水轮机转子扫掠面积，m 2V ——潮流速度，m/sη——效率从上述可以看出，潮流能机组的输出功率很大程度决定于潮流速度。
新能源开发与利用现状分析研究
新能源开发与利用现状分析研究摘要：新能源又称非常规能源，以全新的能源材料和能源转化技术为基础，将生态环境中的一些能循环利用，或用之不竭的能源，代替传统对生态环境造成严重威胁的不可再生能源。
基于此，本文详细论述了新能源的开发利用。
关键词：新能源；开发；现状；发电技术随着工业过程的发展，能源消耗也在增加。
未来将面临能源短缺危机，各国将逐步开始探索新能源，各国越来越重视新能源的开发利用。
开发利用新能源是所有国家未来发展的重点，新能源优点是清洁、低污染和可再生，所以开发新能源已成为低碳生态经济的发展。
一、我国新能源发电现状1、太阳能发电现状。
由于我国土地面积广阔，因此太阳能资源充足。
具体而言，我国大部分地区的太阳辐射非常可观，因而能利用丰富的太阳能发电。
①太阳能发电技术的发展现状。
随着我国科技水平的进步，使我国太阳能发电技术水平也呈现出逐年发展趋势。
近年来，国家在太阳能发电技术的研发中投入了大量资金，由各大学牵头的有关太阳能发电技术的研发项目均取得了显著成果。
现今我国实验室光伏电池效率约为20.4%，同时普通商业化电池效率约为10～13%，商业化光伏组件效率约为14～15%。
②光伏行业发展现状。
现今，我国光伏发电规模逐渐处于世界领先水平。
但在光伏行业日益发展中，也伴随着无核心技术及产能过剩等问题。
从2011年至今，因我国光伏行业遭受欧盟及美国等国家的“双反”调查，同时光伏行业自身出现产能过剩情况，从而我国光伏行业发展受到严重阻碍，没法消耗大量产能。
即使当前我国光伏行业的发展已有所好转，仍面临诸多发展困境。
2、风力发电现状。
当前，风能等一系列新型能源的开发，满足了市场需求，也符合国家相关政策，并与我国可持续发展战略相吻合。
在相关技术应用时，必须保证其生产的技术水平能切实提高，这样才能促进风能等新能源在应用中更快、更好地满足国家全面发展需要。
我国政府对风能开发十分重视，并在规划时加大了对风能开发的资金投入力度，也在政策上作了相应调整，在政府帮扶下，我国风能发电技术发展迅速，从而保证了我国电能生产水平也在不断提高。
潮汐能发电的现状和前景
潮汐能发电的前景0前言能源对经济的发展有着举足轻重的作用,煤、石油、天然气等属不可再生的能源。
随着世界经济的发展,能源需求也不断增长,世界各国都在寻求新能源,希望新能源既是可再生的又能避免像煤、石油、天然气等能源带来的环境污染问题。
开发利用洁净的新能源是解决能源问题及环境问题的出路,海洋被认为是地球的资源宝库，也被称作为能量之海。
从技术及经济上的可行性，可持续发展的能源资源以及地球环境的生态平衡等方面分析，海洋能中的潮汐能作为成熟的技术将得到更大规模的利用。
潮汐能作为洁净的、可再生的新能源,受到广泛的重视。
世界海洋潮汐能蕴藏量约为27 亿kW，若全部转换成电能，每年发电量大约为1.2万亿kWh。
1潮汐能发电概念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，称为潮汐能。
现代潮汐能的利用，主要是潮汐能发电。
潮汐能发电是利用海湾、河口等有利地形，建筑水堤，形成水库，以便于大量蓄积海水，并在坝中或坝旁建造水力发电厂房，通过水轮发电机组进行发电。
潮汐能发电与普通水力发电原理类似，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，从而潮汐能发电的水轮机的结构要适合低水头、大流量的特点。
利用潮汐能发电必须具备两个条件：首先潮汐的幅度必须大，至少要有几米；第二海岸地形必须能储蓄大量海水。
由于潮水的流动与河水的流动不同，它是不断变换方向的，因此就使得潮汐能发电出现了不同的型式，例如：○1单库单向型，只能在落潮时发电。
○2单库双向型，在涨、落潮时都能发电。
○3双库双向型，可以连续发电，但经济上不合算，未见实际应用。
2潮汐能发电的特点人类很早就会利用潮汐能,900年前,我国泉州建洛阳桥时就是利用潮汐能搬运石块,在15～18 世纪,法国英国等曾在大西洋沿岸利用潮汐推动水轮机。
但利用潮汐能发电是始于20世纪50 年代,加拿大、法国、俄国和中国都建有潮汐发电站[1]。
新能源领域的科研与创新成果
新能源领域的科研与创新成果随着全球对传统能源消耗的担忧日益加剧，新能源逐渐成为各国政府和科研机构的重要关注领域。
在过去几十年里，新能源领域取得了许多重大的科研与创新成果。
本文将介绍几个在新能源领域取得突破的成果，并探讨其对未来能源发展的影响。
一、太阳能光伏技术太阳能光伏技术是目前最为成熟的新能源技术之一。
科学家们通过研究和创新，提高了光伏电池的效率和稳定性，使其成为大规模商业应用的可行选择。
目前，光伏电池已经广泛应用于住宅和商业建筑的屋顶，以及太阳能发电站。
新材料的开发和先进制造工艺的应用，不断提高太阳能光伏技术的性能和成本效益。
这些科研与创新成果为可再生能源的发展提供了巨大动力，将进一步减少对传统能源的依赖。
二、风能发电技术风能发电是另一种重要的新能源技术。
风力发电厂通过转动的风轮将风能转换为电能，且无排放，对环境影响较小。
近年来，科学家们致力于提高风能发电技术的效率，并解决传统风力发电存在的诸多问题，如风力资源有限、产生噪音和视觉污染等。
在这方面的科研和创新成果包括提高风轮设计，优化风电场布局，以及开发更高效的风力发电机等。
这些成果的取得，将进一步推动风能发电的普及和可持续发展。
三、储能技术新能源的可靠供应受到其间歇性特点的限制，因此储能技术的发展对于实现新能源的大规模应用至关重要。
目前，科学家们围绕储能技术进行了大量的研究和创新，探索不同的储能方式和材料。
例如，电池技术的进步使得大规模储能成为可能，使得可再生能源在无光、无风等情况下仍能持续供电。
此外，抽水蓄能、热储能等技术也取得了突破性的进展。
这些科研和创新成果为新能源的可持续发展提供了强大的支持。
四、海洋能利用技术海洋能作为一种潜在的巨大能源资源，近年来备受关注。
科学家们通过研究和创新，开发出了多种利用海洋能的技术，包括潮汐能、波浪能和海流能等。
这些技术的发展，对于改善全球能源结构和减少温室气体排放具有重要意义。
海洋能的利用不仅为能源供应带来了新的选择，还促进了相关产业的发展，创造了大量的就业机会。
海洋能波浪能和潮汐能之间的关系
海洋能波浪能和潮汐能之间的关系海洋能是指海洋中的各种能源形式，包括波浪能、潮汐能、海洋热能和海水温差能等，其中波浪能和潮汐能是两种重要的海洋能形式之一。
虽然波浪能和潮汐能都属于海洋能，但它们在能源来源、获取方法和利用形式上存在着一些差异。
首先，波浪能是由风力和地球自转引起的海面波动所产生的能量。
当风吹拂海面时，会产生波浪，并将能量传递到海洋中。
波浪能的获取方法主要是利用波浪发电装置，将波浪的机械能转化为电能。
波浪能的优势在于持续性强，适合用于发电和供能。
然而，由于波浪能的获取和利用比较困难，技术上还存在一些挑战，所以目前波浪能的开发利用还比较有限。
其次，潮汐能是由月球和太阳的引力作用下海水的周期性上升和下降所产生的能量。
潮汐能的获取方法主要是利用潮汐发电装置，通过潮汐涌浪的流动，将水流的动能转化为电能。
潮汐能的优势在于稳定可靠，因为潮汐是按照固定的时间和频率重复出现的。
此外，潮汐能还具有较高的能量密度和较长的发电时间，在未来能源领域具有广阔的应用前景。
波浪能和潮汐能之间存在一些关系。
首先，它们都属于海洋能的一部分，都是利用海洋中的能量来进行能源开发和利用。
其次，它们都具有可再生性和环保性，对于缓解能源短缺和减少环境污染具有重要意义。
此外，波浪能和潮汐能的开发利用需要利用相应的技术和装置，需要进行科学研究和工程实践。
然而，波浪能和潮汐能也存在一些差异。
波浪能的获取需要考虑到波浪的高度、周期和速度等因素，而潮汐能则需要考虑到潮汐的幅度和频率等因素。
此外，波浪能的开发受到季节、天气和海洋环境等因素的影响较大，而潮汐能则相对稳定可靠。
另外，波浪能的装置一般需要放置在近海的波浪区，而潮汐能的装置则需要放置在潮汐涌浪比较强的地方。
综上所述，波浪能和潮汐能是海洋能的重要组成部分。
它们都属于可再生能源的一种，对于实现能源的可持续发展和保护环境具有重要意义。
波浪能和潮汐能在获取方法和利用形式上存在一些差异，需要进行科学研究和技术突破。
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能源科学中的海洋能发电技术研究
随着全球经济不断发展和人类能源需求不断增加，对于开发可
再生能源的需求也越来越大。在众多可再生能源当中，海洋能作
为一种新兴的能源形式备受人们青睐。海洋能发电技术的研究对
于海洋资源的开发和利用具有重要的意义。本文将探讨海洋能发
电技术的研究现状以及未来的发展方向。
一、海洋能的类型
海洋能是指利用海洋自然能源，将其转化为电能的技术。目前，
海洋能主要分为以下几类：
1. 潮汐能
潮汐能是指地球引力作用下海洋的周期性运动所释放出的能量。
潮汐能的收集主要是利用潮汐发电机，通过水力发电原理将动能
转化为电能。
2. 海流能
海流能是指海洋表面的水流所带的动能，其能量主要来自于海
洋中大气的风能和太阳辐射能的转化。收集海流能的技术主要有
漩涡发电机和潜水式发电机。
3. 能量梯度能
能量梯度能是指海水温度差异所带的能量，即海洋温度梯度所
产生的能量。能量梯度能的收集需要利用温差发电机，将温差转
化为电能。
4. 波能
波能是指海洋表面水波所带的机械能，它是一种周期性的波动
形式。波能收集主要是靠波浪发电机，利用波浪的机械作用将动
能转化为电能。
二、海洋能发电技术的研究现状
随着世界各国对可再生能源需求的增加，海洋能发电技术的研
究也越来越受到重视。目前，世界上已经建成了一些使用海洋能
发电的电站，如加拿大、英国等国家的潮汐发电站，西班牙、葡
萄牙等国家的波浪发电站和挪威、荷兰等国家的海流发电站。
其中，潮汐能发电是使用比较成熟的海洋能发电技术之一。加
拿大、英国、法国等国家拥有丰富的潮汐资源，已经建成了多座
潮汐电站。波浪发电技术则主要被应用于浅海区域，但目前波浪
发电技术还存在一些难题，如波浪的不稳定性、设备的稳定性和
维护成本等。而海流能发电则是相对较新的发电技术，其实验室
研究已经开始多于十年，但在商业应用上仍存在诸多问题。
三、海洋能发电技术的未来发展方向
虽然海洋能作为一种新兴的可再生能源方式，在未来可能会得
到更多的应用，但目前其商业化应用仍面临很多方面的挑战。其
中，技术成本和工程实施难度是发展的主要障碍之一。
为了克服这些难题，未来的海洋能发电技术发展需要集众智攻
关，减小技术成本、提升设备效率和稳定性。同时，政府应该出
台更加明确的政策来鼓励可再生能源的发展和应用。此外，科学
家们还需要进一步深入地探究海洋的特殊环境对发电设备的影响，
并寻求更加创新的海洋能发电技术方案。
总之，海洋能发电技术的研究和应用有着广阔的前景，但要实
现商业化应用，需要各方的合作和攻关。随着技术的不断进步和
与之相关的政策的不断完善，相信海洋能发电技术必将得到更好
的发展。