波浪能和潮汐能的区别
海洋能
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海洋能的概述 海洋能的分 类 海洋能的应 用
概述
海洋能源的几种利用形式: 风能、潮汐能、波浪能、温 差能,还有人提出洋流、内 波发电;矿产资源方面,除 了传统的油气,还有深海水 合物(gas hydrate)、锰结 核, etc。 目前海上风能、潮汐能都 已经有成熟的商业化装置, 波浪能、温差能也都有试验。 深海水合物、锰结核理论上 都可以开采,但距离商业化 距离甚远。
海水养殖 深海冷水含有丰富的氮、磷、硅等营养盐类,十分有利于海水 养殖。据计算,一座4万kW的OTEC电站,其深海水流量约800m3/s。这 些海水每年可输送约8000吨的氮到海洋表层,能增产8万吨干海藻或800 吨鱼。事实上,海洋养殖的开发是成功的。目前在夏威夷,由OTEC派生 的海水养殖业已投入5000万美元,用于养殖龙虾、比目鱼、海胆和海藻。海 Nhomakorabea温差能的应用
海洋温差能是一种全面的资源系 统,评价其开发利用在商业上取 得成功的关键不仅要看发电,而 且要考虑获得淡水、海水养殖、 制冷空调等的综合效益。因此, 要充分发挥海洋温差能的优势, 围绕海洋热能发电技术的开发, 积极开展海洋资源的综合利用。
海水淡化 开式循环和混合式循环系统本身就是一个海水淡化器,开式循 环的冷凝水和混合式循环蒸发器的冷凝水就是淡水,可供人们饮用或农 业利用。在太平洋岛屿上,淡水的市场价格达到1-4.60美元/千加仑(0.271.21美元/升),在没有地下水资源的地方价格会更高。而在太平洋岛屿上 1.5 MW(电)净功率开式海洋温差发电系统则可日产淡水300万升。美国太 平洋高技术研究国际中心设计了一个多功能的MW级OTEC系统,除发电 以外,佑计每天可产淡水4750m3,足够2万人使用。 制冷和空调 排放的深层冷海水一方面可以用来冷凝淡水,还可以用于冷 水空调系统中。研究表明,一家有300间客房的酒店使用1MW的MPOTEC系统的冷水用于空调,其运行费用仅为常规空调的25%。
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。
资源循环科学与工程概论课后题
资源循环科学与工程概论课后习题答案P381.试述资源与资源循环两者之间的区别与联系。
区别:资源是指人类生存、发展和享受所需要的一切物质的和非物质的要素,包括自然资源、人力资源、资本资源和信息资源等,而资源循环则是指人类在利用资源的过程中会产生废弃物,将这些废弃物加以利用实现其价值才是资源循环所起的本质作用。
联系:资源循环是以资源为基础上的循环操作,脱离资源则资源循环也没有意义,而资源又可以在循环利用中产生新资源,资源循环可以将资源利用过程中高残留的废弃物又进一步转化为资源,可见资源的产生是来自循环的过程。
因此,资源与资源循环又是紧密联系的。
11.资源循环利用的科学定义是什么?它与资源循环有什么不同?①资源循环利用的学科定义是根据资源的成分、特性和赋存形式,对自然资源综合开发、能源原材料充分利用和废物回收再生利用,通过各环节的反复回用,发挥资源的多种功能,使其转化为社会所需物品的生产经营行为。
②与资源循环相比,资源循环利用对资源的利用更细致,它可以根据资源的成分、特性、赋存形式综合开发,充分利用。
而资源循环则只是把利用资源过程中的废弃物转化为资源,没有更进一步开发、21.资源循环科学与工程的学科定义是什么。
资源循环科学与工程是一门研究资源循环科学原理和资源循环利用工程技术的科学,分为资源循环科学和资源循环工程两部分。
P722.何谓绿色化学、绿色化工?为什么要进行资源替代?你是如何理解资源循环的化学化工基础的?①绿色化学被定义为旨在减少或消除有毒有害物质使用与生成的化工生产过程设计策略与方法,它可以分为定性和定量两部分。
绿色化工是在绿色化学概念的基础上开发的、从源头上阻止环境污染的化工技术。
②进行资源替代可以提高现有能源的利用效率,减少释放能量过程中对环境的污染,用新资源,新能源代替旧资源(传统资源)也是绿色发展的主要手段。
③使用无毒无害原料及可再生资源,原子经济性反应和高选择反应,采用无毒无害催化剂,采用无毒无害溶剂,生产环境无害的绿色化学产品。
波浪的潮汐
波浪的潮汐引言波浪是海洋中常见的自然现象之一,它们在海岸边缘形成,由于风力的作用和海洋潮汐的影响,波浪会以一定的形态不断地滚动着冲击着沿海地区。
然而,波浪的形成和变化受到很多因素的影响,其中之一就是潮汐。
本文将探讨波浪的潮汐现象,包括潮汐的定义、形成原理以及对波浪的影响。
希望通过深入了解波浪的潮汐现象,能够增进对海洋中波浪运动的理解。
什么是潮汐?潮汐是由引力作用而产生的地球表面海洋水位的周期性变化现象。
地球上存在着许多天体,包括月球和太阳等。
这些天体通过引力对地球的表面水体施加作用力,从而使得海水的水位发生周期性的变化。
潮汐的周期通常与月亮的运动周期有关,所以潮汐有时也被称为“月潮”。
具体来说,潮汐周期包括主潮和次潮两种,主潮指的是每个月产生的最高潮和最低潮,而次潮则是每隔半月产生的次高潮和次低潮。
潮汐的形成原理潮汐的形成原理可以用引力理论来解释。
月球和太阳产生的引力不仅对地球本身有影响,也对地球上的海洋水体产生引力。
由于地球自转产生的惯性,海洋水体会对月球和太阳的引力做出反应,产生相对运动。
这种相对运动导致了海洋中水位的周期性变化,形成了潮汐现象。
在潮汐的形成过程中,月球的引力起到主导作用。
由于地球和月球之间的引力相互作用,海洋水位会出现周期性的升高和降低。
当月球位于地球的两侧位置时,引力对海洋水体产生较大的影响,此时出现了主潮;而当月球位于地球的正上方或正下方位置时,引力对海洋水体的影响较小,此时出现了次潮。
潮汐的形成还受到其他因素的影响,例如地球自转的惯性、海洋水体的深度和形状等。
这些因素综合作用下,形成了复杂的潮汐现象。
潮汐对波浪的影响潮汐对波浪的影响是多方面的。
首先,潮汐的周期性变化会导致海洋中水位的升高和降低,这会直接影响波浪的形成和传播。
当水位升高时,波浪的传播速度会减慢,波峰和波谷会相对较高,形成较大的波浪;而当水位降低时,波浪的传播速度会加快,波峰和波谷会相对较低,形成较小的波浪。
海洋能利用技术的现状与前景
海洋能利用技术的现状与前景在当今世界,随着能源需求的不断增长以及对环境保护的日益重视,寻找和开发新的可再生能源已成为当务之急。
海洋,这个占据了地球表面约 70%的广阔领域,蕴含着巨大的能源潜力。
海洋能作为一种清洁、可再生的能源,其利用技术正在不断发展和进步,逐渐成为能源领域的一个重要研究方向。
海洋能主要包括潮汐能、波浪能、海流能、温差能和盐差能等多种形式。
每种能源形式都具有独特的特点和开发利用价值。
潮汐能是海洋能中最早被开发利用的一种形式。
它是由于天体引力的作用,使得海水产生周期性的涨落运动而形成的能量。
目前,潮汐能发电技术已经相对成熟。
在一些地区,如法国的朗斯河口、加拿大的芬迪湾等地,已经建成了较大规模的潮汐能发电站,并成功实现了商业化运行。
潮汐能发电的优点是能量输出较为稳定,可预测性强。
然而,其缺点也较为明显,潮汐能发电站的建设需要特定的地理条件,如狭窄的海湾或河口,并且会对海洋生态环境产生一定的影响。
波浪能是另一种具有巨大潜力的海洋能形式。
波浪是由风与海面相互作用产生的,蕴含着丰富的能量。
目前,波浪能的开发利用仍处于研究和试验阶段,但已经取得了一些重要的成果。
波浪能发电装置的种类繁多,如振荡水柱式、点头鸭式、筏式等。
这些装置的工作原理各不相同,但都是通过将波浪的机械能转化为电能。
波浪能的优点是能量密度较高,但缺点是能量的不稳定性和随机性较大,对发电装置的可靠性和适应性提出了很高的要求。
海流能是由海水流动产生的动能。
类似于陆地上的风能,海流能也具有较为稳定的能量输出。
海流能发电装置通常安装在海流流速较大的海域,如一些海峡或近海区域。
目前,海流能发电技术还面临着一些技术难题,如装置的安装和维护成本较高,以及对海洋生态环境的潜在影响等。
温差能是利用海洋表层温水与深层冷水之间的温度差来获取能量。
这种能源形式的优点是能量储量巨大,但目前温差能发电技术的效率较低,成本较高,仍处于实验阶段。
盐差能则是利用海水与淡水之间的盐度差来产生能量。
海洋能利用技术的研究与应用
海洋能利用技术的研究与应用海洋是地球上最丰富的资源之一,海洋能源是一种广阔的能源来源,可以为人类带来巨大的利益。
在过去的几十年中,海洋能源已经成为一个备受关注的话题。
随着技术的不断发展,许多海洋能利用技术已经得到了广泛的研究与应用。
一、海洋潮汐能利用技术海洋潮汐能是一种可再生的能源,可以通过利用潮汐来生成电力。
随着技术的不断发展,现在已经有许多海洋潮汐能利用技术得到了广泛的应用。
具体来说,海洋潮汐能利用技术包括潮汐能发电、潮汐双能发电、直接涡轮式发电和压力差发电等。
潮汐能发电是利用潮汐引起的涨潮和落潮过程中水位差来驱动涡轮发电机,发电机将机械能转化为电能,从而实现发电。
潮汐双能发电则是在建造潮汐电站的过程中,利用潮汐能发电的同时,还可以将它与其他能源捆绑一起进行利用。
直接涡轮式发电则是直接将流动的海水通过涡轮来实现发电,而压力差发电则是利用海水的压力差来实现发电。
二、海洋波浪能利用技术除了潮汐能外,海洋波浪能也是另一种广泛应用的海洋能源来源。
海洋波浪能利用技术包括浮浪式发电机、波浪能抽气发电机和波浪能压电发电机等。
浮浪式发电机是一种利用波浪的浮力来产生电能的技术,它通过将一些特殊的装置浮在海面上,利用装置的上下运动来驱动涡轮,从而产生电能。
波浪能抽气发电机则是通过利用波浪运动的抽吸作用来驱动发电机,从而实现发电。
波浪能压电发电机则是将一些特殊的材料放置在波浪震动的地方,利用材料的压电效应来产生电能。
三、海洋热能利用技术海洋热能是指海洋中蕴藏的热能资源,它具有丰富的资源量,可以为人类提供大量的能源。
海洋热能利用技术包括海洋热能的发电和海洋热能的直接利用两种方式。
海洋热能发电是一种利用温差发电的技术,它通过将一些特殊的液体放置在温度不同的两个区域之间,利用液体的膨胀和收缩来驱动涡轮,从而实现发电。
海洋热能的直接利用则是利用海洋中的热能来进行空调或者供暖等。
四、海洋风能利用技术海洋风能是指利用海洋中的风来产生能源的一种技术。
潮汐能发电技术
二、潮汐和潮汐能定义
由于太阳和月球对地球各处引力的不同所引起 的海水有规律的、周期性的涨落现象,就叫做 海洋潮汐。 潮汐现象在垂直方向上表现为潮位的升降,在 水平方向上则表现为潮流的进退。每次潮汐的 潮峰与潮谷的水位差,叫做潮差。 从涨落的周期来说,可以把潮汐分为3种类型: ①半日潮:一个太阳日内出现两次高潮和两次 低潮,半日完成一个周期的潮汐。②全日潮: 一个太阳日里仅出现一次高潮和一次低潮。 ③混合潮:每次升降两次和一次混杂出现的潮 汐。
1.潮汐发电的关键技术问题
潮汐发电的关键技术,主要有:低水头、大流量、 变工况水轮发电机组的设计与制造;电站的运行控制; 电站的系统优化,包括协调发电量、间断发电以及设 备造价和可靠性等之间的关系;电站设备在海水中的 防腐蚀等。
海洋环境问题对于潮汐发电站来说是一个重要且 复杂的课题。主要有两方面:一是建造电站对于环境 产生的影响,如水温、水流、盐度分层以及水浸到海 滨产生的影响等。二是海洋环境对于电站的影响,主 要是泥沙冲淤问题。
(4)发电结合抽水蓄能式 这种电站的工作原理是:在潮汐电站水库水位 与潮位接近并且水头小时,用电网的电力抽水 蓄能。涨潮时将水抽入水库,落潮时将水库内 的水往海中抽,以增加发电的有效水头、提高 发电量。 以上四种形式的电站各有特点、各有利弊,在 建设时,要根据当地的潮型、潮差、地形、电 力系统的负荷要求、发电设备的组成情况以及 建筑材料和施工条件等技术经济指标,综合进 行考虑。
潮汐能是指海水涨潮和落潮形成的水的动能和 势能。 波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。 海流能(潮流能)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 由于潮汐导致的有规律的海水流动。 海水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。 海水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电位差能。
潮汐能发电与波浪能发电的原理
潮汐能发电与波浪能发电的原理
潮汐能发电和波浪能发电是两种利用海洋能源的发电方式。
它们的原理都是利用海洋的自然能量来产生电力,从而实现可持续发展的目标。
潮汐能发电是利用潮汐的涨落来产生电力的一种方式。
潮汐是由月球和太阳的引力作用于地球上的海洋而产生的。
当潮汐涨潮时,海水会涌入潮汐发电站的水库中,当潮汐退潮时,水会从水库中流出,通过涡轮机驱动发电机发电。
潮汐发电站的优点是稳定可靠,因为潮汐的涨落是可以预测的,而且潮汐发电站的寿命也比较长,可以达到50年以上。
波浪能发电是利用海浪的能量来产生电力的一种方式。
海浪是由风力和地球自转的影响而产生的。
当海浪冲击到波浪发电机时,波浪发电机会将海浪的能量转化为电能。
波浪发电机的优点是可以在海洋中任何地方使用,而且对环境的影响也比较小。
但是,波浪发电机的缺点是受到海浪的影响比较大,因此在海浪不稳定的地区使用效果不佳。
总的来说,潮汐能发电和波浪能发电都是利用海洋能源来产生电力的一种方式。
它们的原理都是利用海洋的自然能量来产生电力,从而实现可持续发展的目标。
虽然它们的优缺点不同,但是它们都是未来发展的方向,可以为人类提供更加清洁、可持续的能源。
2021-2022高二地理人教版选修2学案:第五章 第三节 海洋能的开发利用 Word版含答案
第三节 海洋能的开发利用[学习目标定位] 1.了解海洋能的特点。
2.理解潮汐能的空间分布规律及潮汐发电的基本条件。
3.了解波浪能的特点及空间分布规律。
一、海洋能的特点1.类型:①潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能和盐差能等。
2.特点:总量大、密度小;②可再生;污染小;③时空分布不均。
二、海洋能开发利用前景1.现状⎩⎪⎨⎪⎧进入有用阶段:④潮汐能、波浪能处于争辩和试验阶段:盐差能、⑤温差能和海流能2.潮汐能(1)主要分布区:浅窄的海峡、⑥海湾和⑦河口区域。
(2)潮汐发电的条件:⑧潮差足够大;海岸能够储蓄大量的海水,并可以进行⑨土建施工。
(3)原理:海水涨落潮差的⑩势能→水库把握落差→推动⑪水轮机。
3.波浪能(1)概念:海洋表面波浪所具有的⑫动能和⑬势能。
(2)优点:在最耗费能源的⑭冬季,可以利用的波浪能量最大;波浪随时可以利用。
(3)缺点:开发利用难度大;造价贵、发电成本⑮高。
(4)分布:主要集中在南北纬40°~60°之间的西风带海区。
(5)过程:⑯受波体吸取波浪能→⑰转换装置产生足够稳定的能量→涡轮机发电。
思维活动1.海洋能与陆地能源相比,有哪些优缺点?答案 海洋能与陆地能源相比,其优势可以归纳为以下几点:总量巨大、可再生、无污染。
但海洋能也有其劣势,可归纳为:密度小、时空分布不均衡、开发利用困难等。
2.是不是全部有潮汐现象的地方都适宜建筑潮汐发电站?为什么?答案 不是。
由于潮汐发电站建设需要肯定的条件,如是否能够产生足够大的潮差;海岸线外形、河口外形是否符合大坝施工的条件;是否利于储蓄大量的海水等。
3.波浪能有何缺点?答案 虽然海面极少安静,波浪随时可以产生,但风力大小和风向总在不断变化,因此波浪能有不稳定的特点,开发利用难度较大,发电成本较高。
探究点 海洋能的开发利用探究活动 阅读下列材料,回答有关问题。
材料一 潮汐电站发电示意图材料二 1961年,法国在英吉利海峡沿岸的朗斯河口圣马洛城四周建筑了一座潮汐发电站。
潮汐能、海流及潮流能和波浪能发电技术调研大纲201303
潮汐能、海流及潮流能和波浪能发电技术调研随着经济的发展,化石原料日益短缺,能源问题逐渐成为世界性问题。
占地球面积71%的海洋中蕴藏着巨大的海洋能,其中可利用的能量大大超过了目前全球能源需求的总和,并且海洋能是绿色、清洁、零排放的可再生能源,科学的开发和利用对缓解能源危机和环境污染问题具有重大意义。
海洋能主要为潮汐能、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。
我国大陆海岸线长达18000多千米,拥有6500多个大小岛屿,海岛的岸线总长约14000多千米,海域面积达470多万平方千米。
可开发的海洋能资源前景巨大,据估计,海洋能源达5亿多千瓦,其中,潮汐能资源约为1.1亿千瓦,全国总量的81%分布在浙江、福建两省;海流能的蕴藏量为0.5亿千瓦,主要分布在浙江、福建等省;沿岸波浪能的总功率为0.7亿千瓦,主要分布在广东、福建、浙江、海南和台湾的附近海域;海洋温差能约为1.5亿千瓦。
我国海洋能资源十分丰富,大力开发和利用海洋能资源对于我国实行可持续发展战略,加快建设资源节约型、环境友好型社会具有重大战略意义。
开发海洋能是我国能源战略的方向之一,国家可再生能源法明确将海洋能纳入其中,《国家海洋事业发展规划》、《国家海洋经济发展规划纲要》、《国家十二五海洋科学和技术发展规划纲要》,都对海洋能发展做出了部署。
海洋能虽然储量巨大,但由于受能源分布、海洋环境严酷等诸多因素的影响,具有开发难度大、风险大、投入大的特点,全世界的海洋能源开发仍处于试验阶段,远没有到达产业化的程度,根据欧洲可再生能源委员会2010年发布的报告称“鉴于目前海洋能利用面临的技术和非技术性障碍,海洋能产业要从实验阶段发展至商业化阶段可能需要5到10年甚至更长时间”。
据初步了解,目前国内海洋能开发研究情况大致为:潮汐能已有40多年的开发史,有8座长期运行的潮汐电站,但规模都较小,总装机量在6120千瓦;波浪能、海流及潮流能的新技术与新装置开始进入实海况条件的试验研究阶段;海洋温差能和海洋盐度差能技术仅仅处于实验室原理性试验阶段。
海洋能主要能量形式介绍
海洋能主要能量形式介绍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。
潮汐能、波浪能开发与利用作业指导书
潮汐能、波浪能开发与利用作业指导书第1章潮汐能与波浪能概述 (3)1.1 能源背景与意义 (3)1.2 潮汐能特点与分类 (3)1.3 波浪能特点与分类 (3)第2章潮汐能发电技术 (4)2.1 潮汐能发电原理 (4)2.2 潮汐能发电站的类型与结构 (4)2.3 潮汐能发电技术的现状与发展趋势 (4)第3章波浪能发电技术 (5)3.1 波浪能发电原理 (5)3.2 波浪能发电装置的类型与结构 (5)3.3 波浪能发电技术的现状与发展趋势 (6)第4章潮汐能与波浪能资源评估 (6)4.1 潮汐能与波浪能资源分布 (6)4.1.1 潮汐能资源分布 (6)4.1.2 波浪能资源分布 (6)4.2 潮汐能与波浪能资源评估方法 (6)4.2.1 潮汐能资源评估方法 (6)4.2.2 波浪能资源评估方法 (7)4.3 潮汐能与波浪能资源开发潜力的分析 (7)4.3.1 潮汐能资源开发潜力分析 (7)4.3.2 波浪能资源开发潜力分析 (7)第5章潮汐能发电站设计与建设 (7)5.1 潮汐能发电站选址与规划 (7)5.1.1 选址原则 (7)5.1.2 选址步骤 (7)5.1.3 规划设计 (7)5.2 潮汐能发电站设计要点 (8)5.2.1 发电设备选型 (8)5.2.2 发电站布局 (8)5.2.3 输电线路设计 (8)5.2.4 节能环保设计 (8)5.3 潮汐能发电站建设与施工 (8)5.3.1 施工准备 (8)5.3.2 施工过程管理 (8)5.3.3 工程验收与交付 (8)第6章波浪能发电装置设计与建设 (9)6.1 波浪能发电装置选址与规划 (9)6.1.1 选址原则 (9)6.1.2 规划内容 (9)6.2 波浪能发电装置设计要点 (9)6.2.1 设计原则 (9)6.2.2 设计内容 (9)6.3 波浪能发电装置建设与施工 (10)6.3.1 建设流程 (10)6.3.2 施工要求 (10)第7章潮汐能与波浪能并网技术 (10)7.1 潮汐能与波浪能并网原理 (10)7.2 潮汐能与波浪能并网方式 (11)7.3 潮汐能与波浪能并网技术的挑战与解决方案 (11)第8章潮汐能与波浪能环境保护与影响评估 (11)8.1 潮汐能与波浪能开发对环境的影响 (12)8.1.1 潮汐能开发对海洋生态环境的影响 (12)8.1.2 波浪能开发对海洋生态环境的影响 (12)8.2 生态保护措施与环境影响评估 (12)8.2.1 生态保护措施 (12)8.2.2 环境影响评估 (12)8.3 环保法规与政策对潮汐能与波浪能开发的影响 (12)8.3.1 环保法规对潮汐能与波浪能开发的要求 (12)8.3.2 政策对潮汐能与波浪能开发的支持与引导 (13)第9章潮汐能与波浪能项目经济性分析 (13)9.1 投资成本与经济效益分析 (13)9.1.1 投资成本估算 (13)9.1.2 经济效益分析 (13)9.2 商业模式与政策支持 (13)9.2.1 商业模式 (13)9.2.2 政策支持 (14)9.3 风险评估与管理 (14)9.3.1 风险识别 (14)9.3.2 风险评估 (14)9.3.3 风险管理 (14)第10章潮汐能与波浪能发展前景与展望 (14)10.1 国际潮汐能与波浪能发展动态 (14)10.1.1 技术研究进展 (14)10.1.2 政策支持与市场发展 (14)10.1.3 国际合作与交流 (14)10.2 我国潮汐能与波浪能发展现状与规划 (14)10.2.1 发展现状 (14)10.2.2 政策规划与支持 (15)10.2.3 主要成果与应用 (15)10.3 潮汐能与波浪能未来发展趋势与展望 (15)10.3.1 技术发展趋势 (15)10.3.2 市场前景 (15)10.3.3 产业布局与政策建议 (15)10.3.4 国际合作与竞争 (15)第1章潮汐能与波浪能概述1.1 能源背景与意义全球经济的快速发展,能源需求不断攀升,传统能源日益枯竭且对环境造成严重污染。
海岸动力—潮汐和波浪
7.3 潮流类型 潮流类型可以用潮流类型系数来判别和确定。 (WK1+WO1)/WM2≤0.5 0.5<(WK1+WO1)/WM2≤2.0 2.0<(WK1+WO1)/WM2≤4.0 4.0<(WK1+WO1)/WM2 规则半日潮流 不规则半日潮流 不规则全日潮流 规则全日潮流
WK1、WO1、WM2分别表示K1、O1和M2分潮流的最大流速。
第五章 海岸动力-潮汐和波浪
1.潮汐要素
潮汐(tide):物体在天体引潮力的作用下所产 生的周期性运动。
固体潮、大气潮、海潮
1.潮汐要素
高潮或满潮:在潮汐升降或涨落的每一周期内,当水 位上涨到不能再升高时。 低潮或干潮:在潮汐升降或涨落的每一周期内,当水 位下降到不能再下降时。 涨潮:从低潮到高潮的过程中,水位逐渐上升的过程 落潮:从高潮到低潮的过程中,水位逐将下降的过程 高平潮和低平潮:在高潮或低潮的时候,海面在一段 时间内即不上升也不下降。 高潮时:高平潮的中间时刻 低潮时:低平潮的中间时刻 潮差:相邻的高潮与低潮的水位差
前进波:当波峰达时,即高潮时,流速最大,波峰过后流速减慢,在 半潮面时流速为0,发生转流。接着在波谷出流速最大,即低潮,而 后又减小,直至转流。 驻波:中潮位时发生最大流速,高低潮时流速等于0并开始转流。波 腹处流速恒等于零。在波节处流速最大。 对于大部分海岸及河口水域而言,潮波是介于前进波和驻波之间。 以前进波为主的潮波:2.0小时≥εη-εμ≥0小时 以驻波为主的潮波: 3.1小时≥εη-εμ≥2.0小时 εη是潮位位相角,εμ是潮流位相角。
5 分潮
5 分潮
M2:主太阴分潮, S2:主太阳分潮,K1:主太阴全日分潮 O1:太阳-太阴合成分潮
《海洋能的开发利用》 知识清单
《海洋能的开发利用》知识清单一、海洋能的定义与分类海洋能,顾名思义,是指蕴藏于海洋中的可再生能源。
它包括多种形式,如潮汐能、波浪能、海流能、温差能和盐差能等。
潮汐能是由于天体引力造成的海平面周期性升降所产生的能量。
在涨潮和落潮的过程中,海水的势能和动能发生变化,这种能量可以被利用来发电。
波浪能则是由风作用于海面产生的波浪所蕴含的能量。
波浪的起伏和运动具有强大的力量,通过合适的技术手段可以将其转化为电能。
海流能是指海水流动所产生的动能。
海洋中的海流就像巨大的河流,其稳定的流动蕴含着可观的能量。
温差能是由于海洋表层和深层水温的差异而产生的能量。
通常,海洋表层水温较高,深层水温较低,利用这种温差可以驱动热机发电。
盐差能则是基于海水盐度差异而产生的能量。
在江河入海口等区域,淡水与海水交汇,盐度不同,形成了潜在的能源。
二、海洋能的特点1、可再生性海洋能是一种取之不尽、用之不竭的能源,只要地球、月球和太阳的相对位置不变,潮汐、波浪等现象就会持续发生,为我们提供源源不断的能量。
2、清洁环保与传统的化石能源相比,海洋能在开发和利用过程中几乎不产生温室气体和其他污染物,对环境的影响极小,有助于减缓全球气候变化和改善生态环境。
3、分布广泛地球上的海洋面积广阔,海洋能的分布几乎无处不在,这为不同地区的国家和地区提供了潜在的能源供应选择。
4、能量密度低尽管海洋能总量巨大,但单位面积或单位体积的能量密度相对较低。
这意味着需要较大的设备和空间来收集和转化海洋能,增加了开发的难度和成本。
5、不稳定性海洋能的产生受到多种因素的影响,如天气、季节、地理条件等,其能量输出具有不稳定性和间歇性,这对能量存储和电网接入提出了挑战。
三、海洋能的开发利用技术1、潮汐能开发技术(1)潮汐坝这是一种常见的潮汐能开发方式,通过在海湾或河口处建造大坝,形成水库。
在涨潮时将海水储存在水库中,落潮时通过水轮机发电。
(2)潮汐流涡轮机类似于风力涡轮机,潮汐流涡轮机安装在潮流较强的区域,直接利用水流的动能驱动涡轮机旋转发电。
波浪能
波浪能专题业务相关2014年7月4日,环保能源集团技术信息部会见了来自以色列的Eco Wave Power(EWP)公司。
EWP公司是一家世界先进的创新型国际波浪能开发商,主要技术是从海洋和海浪中提取能量并将其转化为电能。
该公司的技术可以提供高效的可持续的波浪能解决方案以及负担得起的电力价格。
技术背景海洋中的能源包括潮汐能、波浪能、海流能(潮流能)、海水温差能和海水盐差能。
波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能,波力发电就是利用这种波浪能提供的动力发电。
波浪的能量与波高平方、波浪运动周期以及迎浪面宽度成正比。
我国海洋蕴藏有丰富的波浪能资源,对这种可再生能源进行研究和开发利用,可为我国沿海、边远海域与海岛的海洋设施等提供清洁能源。
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,实际上波浪功率的大小还与风速、风向、连续吹风的时间、流速等诸多因素有关.波浪能利用系统首先使用变换装置把波浪能转换成有实用价值的机械能,再把机械能转换为电能,发出的电可直接用电缆输送到陆地上,汇入供电系统中,也可经平滑化处理后可靠地输送给用户。
波浪能发电即通过波浪的运动带动发电机发电,将波浪的动能和势能转变成电能。
通常波浪能发电要经过3级转换:第1级为受波体(捕浪器),用于吸收波浪能;第2级为中间转换装置,将波浪能转换成发电所需的动能及运动方式,既优化第1级转换,又产生足够稳定的能量;第3级为发电装置,与其他发电装置类似。
国际技术动态据不完全统计,目前已有28个国家(地区)研究波浪能的开发,建设大小波力电站(装置、机组或船体)上千座(台),总装机容量超过80万kW ,其建站数和发电功率分别以每年2.5%和10%的速度上升。
最早的波浪能利用机械发明专利是1799年法国人吉拉德父子获得的, 1910年,法国人布索·白拉塞克在其海滨住宅附近建了一座气动式波浪发电站,供应其住宅l000瓦的电力。
海洋能的能量形式
海洋能的能量形式潮汐能:潮汐能指在涨潮和落潮过程中产生的势能。
潮汐能的强度和潮头数量和落差有关。
通常潮头落差大于3m的潮汐就具有产能利用价值。
潮汐能主要用于发电。
浪能:浪能指蕴藏在海面波浪中的动能和势能。
浪能主要用于发电,同时也可用于输送和抽运水、供暖、海水脱盐和制造氢气。
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,各国仍在积极探索中。
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。
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。
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潮汐能是从海水面昼夜间的涨落中获得的能量。这类发电又可分为三种形式:1. 单库单向;2. 双库单向;3. 单库双向。在涨潮或落潮过程中,海水进出水库,带动水轮发电机发电。
发展像潮汐能这样的新型能源,可以间接使大气中的CO2含量的增加速度减慢。 潮汐是一种世界性的海平面周期性变化的现象,由于受月亮和太阳这两个万有引力源的作用,海平面每昼夜有两次涨落。潮汐作为一种自然现象,为人类的航海、捕捞和晒盐提供了方便,更值得指出的是,它还可以转变成电能,给人带来光明和动力原理和总体构造上基本成型,可以进入大规模开发利用阶段。潮汐发电的前景是广阔的。
波浪能
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。水团相对于海平面发生位移时,使波浪具有势能,而水质点的运动,则使波浪具有动能。贮存的能量通过摩擦和湍动而消散,其消散速度的大小取决于波浪特征和水深。深水海区大浪的能量消散速度很慢,从而导致了波浪系统的复杂性,使它常常伴有局地风和几天前在远处产生的风暴的影响。 波浪可以用波高、波长(相邻的两个波峰间的距离)和波周期 (相邻的两个波峰间的时间)等特征来描述。