电气文献作业海洋能源发展及其应用.ppt

海洋能发电技术的发展及其应用 目录 海洋能发电技术的发展及其应用背景 关键词和主题词 参考数据库 检索过程 有关内容总结 结论 海洋能的大部分来自于太阳的辐射和月球的引力。例如: 太阳辐射到地球表面的太阳能大部分被海水吸收, 使海洋表层水温升高, 形成深部海水与表层海水之间的温差, 因而形成由高温到低温的温差能； 太阳能的不均匀分布导致地球上空气流运动, 进而在海面产生波浪运动, 形成波浪能； 由地球之外其他星球( 主要由月球)的引力导致的海面升高形成位能, 称为潮汐能； 由上述引力导致的海水流动( 其特征是在一日内发生的、有规则的双向流动) 的动能称为潮流能； 非潮流的海流( 其特征是一日内不发生双向的流动) 的成因有受风驱动或海水自身密度差驱动等, 归根结蒂是由太阳能造成的, 其动能称为海流能。 1.2 波浪能 波浪能发电是继潮汐发电之后发展最快的一种海洋能源利用措施。波浪能是由大气层和海洋在相互影响的过程中，由于在风和海水重力作用下形成永不停息、周期性上下波动的波浪，这种波浪具有一定的动能和势能。波浪能的大小与波高的平方和波动水域面积成正比。目前，日本、英国、美国、德国、加拿大、中国等都在研究波浪能发电，以日本、英国、挪威等国开发利用的水平较高。 1.3 温差能 温差能是由于深部海水与表面海水温度差而产生的能量。温差能发电与地热能发电相似，其方式有三种：第一种是开放循环式，即将海水直接在低压下蒸发，产生蒸汽，去推动涡轮发电机发电。 1.4 海流能 海流亦称洋流，是海洋中的海水朝一个方向不断流动，尤如河流具有固定流动路线一样，会产生一种不易觉察的海流动力。海流主要分布在大西洋的西部边界，那里有强大的黑潮海流、墨西哥海流，此外，世界上还有日本海流、北太平洋海流、南极环海流等。 2.海洋能利用前景 2.1 各种海洋能技术评价 从目前技术发展来看,潮汐能发电技术最为成熟,已经达到了商业开发阶段,已建成的法国朗斯电站、加拿大安纳波利斯电站、中国的江厦电站均已运行多年； 波浪能和潮流能还处在技术攻关阶段,英国、丹麦、挪威、意大利、澳大利亚、美国、中国建造了多种波浪能和潮流能装置,试图改进技术,逐渐将技术推向实用；温差能还处于研究初期,只有美国建造了一座温差能电站,进行技术探索。 从能流密度来看,波浪能、海流能的能流密度最大,因此这2种能量转换装置的几何尺度较小,其最大尺度通常在10m左右,可达到百千瓦级装机容量；温差能利用需要连通表层海水与深部海水,因此其最大尺度通常在几百米量级,可达到百千瓦级净输出功率；潮汐能能流密度较小, 需要建立大坝控制流量,以增大坝两侧的位差,从而在局部增大能流密度,计入大坝尺度,潮汐能的最大尺度在千米量级,装机容量可达到兆瓦级。 尺度小带来许多便利之处: 一是应用灵活, 建造方便,一旦需要可以在短时间内完成, 因此具有军用前景；二是规模可大可小,大规模可以通过适当装机容量的若干装置并联而成；三是对环境的影响较小。因此，人们普遍认为波浪能和潮流能对环境的影响不大,而潮汐能对环境的影响较大。基于以上理由,目前国外发展最快的是波浪能和海流能。而波浪能由于比海流能的分布更广, 因而更加受到人们的关注。  2.2 海洋能利用的意义 2.2.1 开发海洋能可以缓解能源紧缺 能源是世界经济增长的动力, 经济的增长总是伴随着能源消耗的增长。在20 世纪的100 年内, 世界能源消耗量增加了约9 倍。根据国际能源署(IEA) 的预测, 未来25 年内, 世界能源需求总量还将增加近1 倍。期间, 发达国家能源消费增长速度将减慢, 但在世界能源消费总量中仍占相当比重, 以亚太地区为主的发展中国家能源消费依然处于高增长状态。 2.2.2 开发海洋能可以极大地增强海洋资源开发能力 目前陆地上资源日益枯竭,许多国家正逐渐将目光转向海洋。在海洋这一表层矿产中, 有着许多沉积物软泥,含有丰富的金属元素和浮游生物残骸,例如: 在覆盖超过 的海底红粘土中, 富含轴、铁、锰、锌、银、金等,具有较大的经济价值。 海底有富集的矿床。海洋矿砂主要有滨海矿砂和浅海矿砂。它们都存在于水深不超过几十米的海滩和浅海中, 该矿砂矿物富集且具工业价值,开采方便。另外,从这类砂矿中还可以淘出黄金、金刚石、石英、钻石、独居石、钛铁矿、磷钇矿、金红石、磁铁矿等。 所以,海洋矿砂已经成为增加矿产储量的最大的潜在资源之一,越来越受到人们的重视。 2.2.3 开发海洋能可以改善环境 20世纪人类文明发展在相当程度上依赖于煤炭、石油、天然气等化石能源的开发利用。但是, 利用化石能源也给地球环境造成了严重危害, 使人类生存空间受到了极大的威胁。化石能源对环