新能源转换与控制技术惠晶方光辉第8章节海洋能利用与发电技术.ppt

主要内容 8.2.5 温差能、盐差能发电原理及应用 海洋温差能发电：利用海洋表层暖水与底层冷水间温差来发电。工作方式一般可分为开式循环、闭式循环和混合式循环三种方式。 图8-12 海洋热能转换的基本过程 8.2.5 温差能、盐差能发电原理及应用 闭式循环是利用海洋表层的温水来蒸发氨或氟里昂之类的工作流体。蒸汽流经涡轮机后，再由从海洋深处抽上来的冷水冷凝成液体。 图8-13 闭式循环 8.2.5 温差能、盐差能发电原理及应用 开式循环，表层水本身就是流体。表层水在小于其蒸汽压的压力下蒸发，蒸汽流经涡轮机，然后如同氟利昂在闭式循环中那样冷却和凝聚。 图8-14 开式循环 8.2.5 温差能、盐差能发电原理及应用 图8-15 混合式循环系统 8.2.5 温差能、盐差能发电原理及应用 对于温差能发电，无论是闭式工作循环还是开式工作循环，都类似于常规的热电站，只是工作温度低一些，而且海洋热能电站用的是表层海水的热量，而不是燃料燃烧产生的热量。这种发电的基本原理是选取一种易挥发的介质如液态氨、丙烷等，使其被海面的高温海水汽化，气体从高温室(海面温水)向低温室(海底冷水)运动的过程中带动涡轮机转动发电，在低温室遇冷又变成液体，如此循环往复进行发电。 尚辅网 / 第8章 海洋能利用与发电技术 第8章 海洋能利用与发电技术 海洋能简介 8.1 海洋能的分类与利用 8.2 海洋能源的发电与资源评价 8.3 海洋能的利用前景与制约因素 8.4 8.1 海洋能简介 海洋能源通常指海洋中所蕴藏的可再生的自然能源，主要为潮汐能、波浪能、海流能（潮流能）、海水温差能和海水盐差能。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。 8.1 海洋能简介 潮汐电站 设想中的温差发电装置 8.1 海洋能简介 波浪发电站 潮流发电站 1 可再生性：由于海水潮汐、海流和波浪等运动周而复始，永不休止，所以海洋能是可再生能源； 2 属于一种洁净能源，无污染； 3 能量多变，具有不稳定性，运用起来比较困难； 4 总量巨大，但分布不均、分散，能流密度低，利用效率不高，经济性差。 海洋能特点 8.2 海洋能的分类与利用 8.2.1 海洋能的分类 海洋能的表现形式多种多样，通常包括：潮汐能、海流能、波浪能、海洋温差能和海洋盐差能等。 1．潮汐能 潮汐能是以位能形态出现的海洋能，是指海水潮涨和潮落形成的水的势能。海水涨落的潮汐现象是由地球和天体运动以及它们之间的相互作用而引起的。主要是指海水潮和潮落形成的水的势能，利用的原理与水力发电的原理类似，而且潮汐能的能量与潮量和潮差成正比。 8.2 海洋能的分类与利用 8.2.1 海洋能的分类 2．海流能 海流能是另一种以动能形态出现的海洋能。所谓海流主要是指海底水道和海峡中较为稳定的流动以及由于潮汐导致的有规律的海水流动。海流能也主要用来发电，发电原理与风力发电类似。但是由于海水的密度比较大，而且海流发电装置必须置于海水中，所以海流发电还存在了以下一些关键技术：安装维护、电力输送、防腐、海洋环境中的载荷与安全性能、海流装置的固定形式和透平设计等。 8.2 海洋能的分类与利用 8.2.1 海洋能的分类 3．波浪能 波浪能是海洋能利用研究中近期研究最多、政府投资项目最多和最重视的一种能源。波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。波浪的能量与波高的平方、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。波浪能是由风把能量传递给海洋而产生的，它实质上是吸收了风能而形成的。能量传递速率和风速有关，也和风与水相互作用的距离（即风区）有关。 8.2 海洋能的分类与利用 8.2.1 海洋能的分类 4．温差能 温差能是指海洋表层海水和深层海水之间水温之差的热能。赤道附近太阳直射多，其海域的表层温度可达25～28℃，波斯湾和红海由于被炎热的陆地包围，其海面水温可达35℃，而在海洋深处500～1000m处海水温度却只有3～6℃，这个垂直的温差就是一个可供利用的巨大能源。海洋温差能转换主要有开式循环和闭式循环两种方式。温差能利用的困难主要是温差太小，能量密度太低。温差能转换的关键是强化传热传质技术。 8.2 海洋能的分类与利用 8.2.1 海洋能的分类 5．盐差能 盐差能是以化学能形态出现的海洋能。它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。主要存在于河海交接处。同时，淡水丰富地区的盐湖和地下盐矿也可以利用盐差能。 在淡水与海水之间有着很大的渗透压力差（相当于240m的水头）。从原理上来说，可通过让淡水流经一个半渗透膜后再进入一个盐水水池的方法来开发这种理论上的水头。如果在这一过程中盐