海洋能的应用..doc

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海洋能的应用.

海洋能的應用 組員:黃振維、馬名彥、張閔軒、陳靖 指導老師:史美奐 一、前言:綜觀現代能源的應用,火力、核能這些非再生能源佔了我們人類能源應用的大部分,但能源的耗竭提醒人類須重視永續發展,「留的青山在,不怕沒柴燒。」這句諺語人們耳熟能詳,可是非再生能源終究有用完的一天,所以尋找取代非再生能源的新能源,就顯得更重要了。幸好,現代的科學發展讓我們看到再生能源取得的可能性,像風力、水力、太陽能、地熱能、海洋能等,都是可能的方向,能源國家科技計劃中,海洋能源也是發展的技術之一,但本文想探討的,就是如何取得海洋能,並將它應用在日常生活中,改善社會大眾必須依賴非再生能源的情形。 二、海洋能---溫差發電:海洋能類似太陽能,屬於再生能源的一種,而且不需要燃料,在太陽未消失之前,是取之不盡用之不竭的,較常見的分為幾項,包含:溫差、洋流、潮汐、波浪和鹽差等,能源運用最基礎的形式是電力,而各種海洋能中,以溫差發電最具實質意義與成效,它的運用是因為海洋表面在太陽照射下,和深海未受到光線照射的部份形成溫差,然後將儲存於表層海水中的太陽熱能轉換成電能的一種技術,海洋依照海水溫度對深度的變化可分為三層,分別為最上層的混合層,中間的斜溫層(溫躍層)及最下面的深水(海)層,在回歸線的附近,表層水溫約為23~28℃之間,至一千公尺已下降為4℃左右,即可造成19~24℃之間的溫差,而表面的混合層與深水層之間的溫差越大,其發電效率越高,且效率越大。一般而言,在赤道至南北緯30度之間的海域,也就是熱帶地區的海域,較適合執行海洋溫差發電。 三、海洋能---洋流發電:台灣東部有黑潮經過,海水上下層溫差可達20℃以上,很適合海洋溫差發電,只可惜雖有技術,卻因和其他國家相比成本高了一些,不具開發價值,經濟效益不大,而且溫差能的轉換效率只有火力發電的十分之一,但可以行洋流發電。現在的墨西哥灣洋流,有一台名叫「可里奧利里1號」的發電機從事洋流發電,每秒2.3公尺的洋流,竟可輸出八萬三千瓦的電力,墨西哥洋流是一股強勁且溫暖的洋流,與北大西洋洋流和加那利洋流共同作用後,可調節西歐與北歐的氣候,以墨西哥洋流的例子用在台灣外的黑潮上,利用黑潮行洋流發電,其經濟價值是相當可觀的,以每秒1公尺的流速,深度約海面下30公尺,且洋流情況非常穩定,初步估計的結果,光綠島附近的黑潮流就可達1至3GW的發電量,規模竟等同於3座核能發電廠的能量,而且不只綠島,台灣還有蘭嶼、花蓮、蘇澳等地方可以發展洋流發電,若技術允許,電力可供全島使用,且不會形成污染。台大應力所陳發林表示,黑潮的驅動力是大氣環流帶動海洋表面流動,加上地球自轉的「科氏力」加速,配合海床地形而形成的,其流量是亞馬遜河的100倍,密西西比河、長江的1000倍,台大黑潮發電研究團隊初步規劃未來在靠近上述四個地方的海域,在約一百平方公里的海域中布放海流渦輪機,讓台灣將洋流發電應用在現代科技中。 四、海洋能---潮汐發電:除了我國致力於發展海洋能以外,英國聲稱已正式進入了新的能源時代,且在北蘇格蘭建立了世界第一座渦輪式潮汐發電機SeaGen,和在愛丁堡的首座波浪發電站,發電總瓦數竟佔了英國所需電力的五分之一,潮汐為海水海位因地球自轉、日月引力、地形而週期性漲落的現象,潮汐發電就是利用漲潮或退潮來發電,與水力發電相似,利用每天潮流漲落的位能差產生電力,當漲潮時海水自外流入,推動水輪機產生動力發電,退潮時海水退回,再一次推動它來發電,一天有2次的漲退潮,發電的頻率也不會嫌少是可好利用的能源,且各國潮汐發電技術比較成熟,只可惜興建潮汐發電站的費用相當龐大,因為需要建造大型水壩,加上須選擇地點須具有強大水流流動的海灣,所以興建的難度相當高。 五、海洋能---波浪發電:波浪能就略為容易一點,波浪能是指海洋表面波浪所具有的動能與勢能,波浪的能量與波高的平方,波浪的運動週期以及迎波面的寬度成正比,但是還是有些缺點存在的,因為波浪能是較不穩定的一種能源,有些地方波浪大,有些地方波浪小,所以地點變的很重要,其中浙江、福建、廣東、台灣沿海為波浪能豐富的地區。此外,利用波浪能的種類繁多,有關波浪能的專利超過千項,因此,波浪能的應用也成為了發明家的天堂。 六、海洋能---鹽差發電:除了英國,美國早在1939年就已提出海洋能的發電技術了,只是他們提出的是鹽差發電技術,當把兩種不同濃度的鹽溶液到在同一容器中時,那麼濃溶液中的鹽類離子就會發生擴散作用,直到濃度相等為止,所以,鹽差能發電,是利用兩種鹽度不同的海水化學差能,轉換成有效電能,科學家發現,只要有大量鹽度濃度不同的溶液混合,就可產生巨大的能量,而且能量還大於海洋中的潮汐能及波浪能,也是一項等待開發的能源。 七、總結探討:海洋,是世界上能源開發的一塊璞玉,生命是從海中誕生,我們人類卻貪婪的拚命利用其他能源,竟忘記了海洋才

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