海洋可再生能源的前景
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。
2024年波浪发电市场前景分析
波浪发电市场前景分析引言波浪发电作为一种可再生能源的利用方式,近年来受到越来越多的关注。
波浪能作为一种可再生的能源形式,具有潜力成为未来能源的重要组成部分。
本文旨在分析波浪发电市场的前景,探讨其发展潜力和可能面临的挑战。
波浪发电的概念和原理波浪发电是通过收集海洋波浪的能量并将其转化为电能的一种技术。
其基本原理是利用波浪的动能来驱动发电设备,通过波浪能的转化,将其转化为电能,实现能源的利用和储存。
目前波浪发电技术主要分为浮动式和固定式两种方式。
波浪发电市场的优势和发展潜力波浪发电具有以下优势和发展潜力:1.可再生性:波浪能源是一种不断更新的可再生能源,相对于传统能源源源不断的消耗,波浪能源在海洋上的形成速度极快,具有极高的可再生性。
2.稳定性:与太阳能和风能等能源不同,波浪能源的稳定性更高。
海洋波浪的形成和变化受多种因素的影响,使得波浪发电系统的能量输出相对稳定。
3.广泛分布:全球海洋资源丰富,海洋边缘国家和地区拥有广阔的海洋领域,可以有效利用波浪能源。
波浪能源的分布广泛,具有巨大的利用潜力。
4.环保性:波浪发电不会产生温室气体和污染物,对环境没有负面影响。
波浪能源的利用有助于减少对化石燃料的依赖,减少排放量,从而减轻对环境的压力。
5.经济可行性:随着技术的进步和成本的下降,波浪发电将逐渐变得经济可行。
与传统能源相比,波浪能源的成本逐渐降低,具有更高的竞争力。
基于上述优势,波浪发电市场具有巨大的发展潜力。
预计在未来几十年内,波浪发电将成为可再生能源市场的重要组成部分。
波浪发电市场可能面临的挑战虽然波浪发电具有潜力,但在实际市场推广中仍面临一些挑战。
1.技术难题:目前波浪发电技术仍处于发展初期,存在诸多技术难题,如波浪能源的采集和转化效率问题,设备的耐久性等。
这些技术难题需要通过不断的研发和创新来解决。
2.成本问题:波浪发电技术的成本仍然较高,包括设备制造、安装和维护等方面的成本。
目前,波浪发电的商业化应用还需要进一步的成本降低才能大规模推广。
海洋能源开发与可再生能源利用
海洋能源开发与可再生能源利用随着全球能源需求的增长和环境保护的要求,海洋能源的开发与可再生能源的利用逐渐成为研究和实践的热点。
海洋能源包括波浪能、潮汐能、海流能、温差能等,而可再生能源则主要包括太阳能、风能、水能、生物质能等。
本文将从海洋能源开发的现状和挑战出发,探讨海洋能源的潜力和可再生能源的应用前景。
一、海洋能源开发的现状和挑战海洋能源开发是指利用海洋中蕴含的能量来产生电力或其他形式能源。
目前,世界各国正积极开展海洋能源开发的研究和实践,但面临着一些挑战。
首先,海洋能源开发技术仍然不够成熟。
相比于传统的石油、煤炭等能源开发方式,海洋能源开发需要面对多变的海洋环境,技术难度较大。
例如,波浪能开发需要克服波浪的不稳定性和不可控性,潮汐能开发需要解决潮汐周期性变化的问题。
其次,海洋能源开发面临的成本较高。
由于技术和设备的复杂性,海洋能源开发的成本相对较高,这给海洋能源开发带来了一定的阻碍。
此外,海洋开发还需要解决输电和储存等问题,增加了成本。
最后,海洋能源开发对环境的影响也需要引起重视。
虽然海洋能源是可再生能源的一种形式,但不可避免地会对海洋生态环境产生一定的影响。
因此,在进行海洋能源开发时,需要兼顾可持续发展和生态保护的原则。
二、海洋能源的潜力和可再生能源的应用前景尽管面临一些挑战,但海洋能源仍然具有巨大的潜力,而可再生能源在能源结构调整中的应用前景也备受期待。
海洋能源具有丰富的储量和稳定的供应。
海洋覆盖了地球表面的三分之二,蕴藏着巨大的能量。
波浪能、潮汐能、海流能等都是相对稳定的能源,具备供应稳定、可预测性强的特点。
海洋能源开发有助于减少对传统能源的依赖并减少温室气体的排放。
传统能源的开采和利用对环境和气候造成了严重的影响,而海洋能源开发是清洁能源的一种重要替代方式。
它不仅可以减少对煤炭、石油等化石燃料的依赖,还能够减少温室气体的排放,对缓解气候变化具有积极的作用。
可再生能源的应用前景广阔。
除了海洋能源以外,太阳能、风能、水能、生物质能等可再生能源也具有巨大的应用潜力。
海洋能源开发与可持续利用的前景
海洋能源开发与可持续利用的前景在我们所居住的这颗蓝色星球上,海洋占据了绝大部分的面积。
海洋不仅是生命的摇篮,更是蕴含着丰富能源的宝库。
随着全球对能源需求的不断增长以及对环境保护的日益重视,海洋能源的开发与可持续利用成为了人们关注的焦点。
海洋能源的种类繁多,其中包括潮汐能、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。
在一些海湾和河口地区,潮汐的涨落非常明显,通过建设潮汐电站,可以将这种能量有效地转化为电能。
波浪能则是由风与海洋表面的相互作用产生的,波浪的起伏蕴含着巨大的能量。
海流能是由于海水的定向流动所具有的动能,就像陆地上的河流一样,海洋中的海流也可以被利用来发电。
温差能是基于海洋表层温暖海水与深层寒冷海水之间的温度差异来获取能量,而盐差能则是利用海水盐度的差异产生电能。
海洋能源开发具有诸多优势。
首先,海洋能源是一种可再生能源,取之不尽、用之不竭。
相比传统的化石能源,其不会因为过度开采而枯竭,为人类提供了长期稳定的能源供应。
其次,海洋能源的开发相对清洁环保,不会产生大量的温室气体和污染物,有助于缓解全球气候变化和环境污染问题。
再者,海洋能源的分布广泛,地球上大部分地区都临近海洋,这为各国获取能源提供了更多的选择和可能性。
然而,海洋能源的开发也面临着一系列的挑战。
技术难题是其中的关键之一。
目前,许多海洋能源转换技术仍处于研发和试验阶段,效率较低且成本高昂。
例如,波浪能和海流能的收集和转化装置在复杂的海洋环境中容易受到损坏,维护成本较高。
资金投入也是一个巨大的障碍。
海洋能源项目通常需要大量的前期投资,包括设备研发、基础设施建设以及运营维护等方面,这使得许多企业和投资者望而却步。
此外,海洋能源开发还需要面对复杂的海洋环境和生态保护问题。
海洋生态系统非常脆弱,大规模的能源开发活动可能会对海洋生物的栖息地、迁徙路线以及生态平衡造成破坏。
为了推动海洋能源的开发与可持续利用,我们需要采取一系列的措施。
海洋能开发利用技术的现状与前景
海洋能开发利用技术的现状与前景近年来,随着能源需求的不断增长和对环境保护的日益重视,海洋能成为了人们关注的焦点。
海洋能开发利用技术的现状与前景备受关注,其潜力巨大,可以为人类提供可再生的清洁能源。
一、海洋能开发利用技术的现状1. 潮汐能利用技术潮汐能是指利用潮汐涨落产生的动能。
目前,潮汐发电技术已经比较成熟,主要有潮汐发电机和潮汐涡轮发电机两种。
潮汐发电机利用潮汐水位的变化来驱动涡轮发电机发电,而潮汐涡轮发电机则通过利用潮汐水流的动能来发电。
这些技术已经在一些国家得到了应用,如英国、法国等。
2. 波浪能利用技术波浪能是指利用海洋波浪产生的机械能。
目前,波浪能发电技术主要包括浮动式波浪发电机和压力式波浪发电机。
浮动式波浪发电机通过浮动装置将波浪能转化为机械能,然后再通过发电机将机械能转化为电能。
压力式波浪发电机则是利用波浪的压力差来产生机械能。
这些技术还处于发展阶段,但已经取得了一些突破。
3. 海洋热能利用技术海洋热能是指利用海水温差产生的能量。
目前,海洋热能利用技术主要包括海洋温差发电和海洋热泵技术。
海洋温差发电是利用海水温差驱动发电机发电,而海洋热泵技术则是利用海水的温差来进行供暖和制冷。
这些技术还处于研究阶段,但具有很大的潜力。
二、海洋能开发利用技术的前景1. 可再生能源替代传统能源海洋能是一种可再生的清洁能源,利用海洋能可以减少对传统能源的依赖,降低能源消耗对环境的影响。
海洋能开发利用技术的发展将推动能源结构的转型,实现可持续发展。
2. 促进经济发展海洋能开发利用技术的推广应用将带动相关产业的发展,如潮汐发电设备制造、波浪能发电装置研发等。
这将促进相关产业的发展,创造就业机会,推动经济的发展。
3. 保护海洋生态环境海洋能开发利用技术的推广应用将促进海洋保护和生态环境的改善。
相比传统能源开采,海洋能开发利用对海洋生态环境的影响较小,可以有效保护海洋生态系统的完整性。
4. 国际合作与技术创新海洋能开发利用技术的前景需要各国共同努力和合作。
海洋能源的发展现状及未来趋势分析
海洋能源的发展现状及未来趋势分析随着全球经济的快速发展和能源需求的日益增长,传统能源资源逐渐竭泽而渔。
在这个背景下,海洋能源成为了备受关注的发展方向之一。
本文将就海洋能源的发展现状及未来趋势进行分析,探讨其在能源产业中的潜力和挑战。
一、海洋能源的发展现状1. 海洋风力发电近年来,海洋风力发电成为了海洋能源的热门发展方向。
高速稳定的海洋风流使得海上风力发电场成为了风能资源开发的理想选择。
比如,位于丹麦的霍尔斯海斯海上风电场,利用了海洋风力资源,成功地提供了大量的清洁能源。
不仅如此,海洋风力发电技术的进步也使得海上风力发电成本逐渐降低,增强了其竞争力。
2. 潮汐能发电潮汐能作为一种可再生能源,在海洋能源中具有广阔的应用前景。
潮汐能发电利用了潮汐能的周期性变化,通过潮汐能转换设备将其转化为电能。
例如,法国的拉鲁让尼海峡潮动能项目成为欧洲规模最大的潮汐能发电项目之一。
此外,英国和加拿大等国家也在积极开发潮汐能发电项目,实现了清洁能源的可持续利用。
二、海洋能源的未来趋势1. 技术创新的推动随着科技的发展,新能源技术的涌现将进一步推动海洋能源的发展。
例如,第五代海上风力设备采用垂直轴设计,提高了风能的转化效率和发电能力。
此外,潮汐能、波能和海流能等能源的开发和利用技术也将不断突破,为海洋能源的实际应用提供了更多可能性。
2. 能源转型的需求世界各国为了应对气候变化和环境保护的需求,正在加大对可再生能源的发展和利用。
海洋能源作为一种绿色、清洁的能源形式,将成为能源转型的重要组成部分。
未来,在政府政策的推动下,海洋能源将迎来更加广阔的市场和应用前景。
三、海洋能源的挑战与展望1. 投资成本高与传统能源相比,海洋能源的投资成本较高。
海上设备的建设和维护费用、电力传输线路的建设等都需要大量资金投入。
因此,解决海洋能源的投资问题是未来发展的关键。
2. 环境保护问题尽管海洋能源是一种清洁能源,但其建设和使用过程中也会对海洋生态环境造成一定的影响。
海洋能发电技术的研究进展及前景分析
海洋能发电技术的研究进展及前景分析一、引言海洋能作为一种可再生能源,在全球范围内备受关注。
海洋能发电技术是指利用海洋水流、潮汐、波浪、海洋温差等能源进行发电的技术,具有巨大的发展潜力。
本报告将对海洋能发电技术的研究进展、存在问题以及未来发展前景进行分析和讨论。
二、海洋能发电技术的研究进展1. 海洋水流发电技术海洋水流是一种稳定的能源来源,可用于发电。
目前,常见的海洋水流发电技术包括潮流发电和潮汐涡轮发电。
潮流发电是指利用潮汐引起的水流产生动力,并经过涡轮发电机转换为电能。
潮汐涡轮发电则是将涡轮置于海底,通过海水的流动驱动涡轮转动,产生电能。
2. 海洋波浪发电技术海洋波浪是一种不断产生的天然能源,具有很大的发电潜力。
海洋波浪发电技术主要包括波浪发电机和波浪式发电站。
波浪发电机是利用海浪的机械波动产生的能量,转化为电能。
波浪式发电站则是通过多个波浪发电机组成的系统,同时利用多个波浪的能量进行发电。
3. 海洋温差发电技术海洋温差是指海水不同温度层之间的温差差,可用于发电。
海洋温差发电技术采用海水温差驱动热机组,产生电能。
目前,海洋温差发电技术仍处于研究阶段,但具有巨大的潜力。
三、存在问题1. 技术成熟度不高目前,海洋能发电技术在实际应用中仍存在技术成熟度不高的问题。
部分技术仍处于实验室阶段,尚未进行大规模商业化应用。
技术成熟度的提升是海洋能发电技术发展的关键。
2. 投资成本过高海洋能发电技术的建设和运营成本较高,投资回报周期长。
由于技术成熟度不高,部分海洋能发电项目存在技术风险,增加了投资不确定性。
3. 环境影响海洋能发电技术的建设和运营可能对海洋生态环境造成影响,如噪音污染、海洋生物栖息地破坏等。
如何减少环境影响,保护海洋生态环境是亟待解决的问题。
四、对策建议1. 加强技术研发为提高海洋能发电技术的技术成熟度,应加强技术研发,促进技术创新。
支持科研机构和企业加大研发投入,加快技术应用进程。
2. 降低投资成本应通过支持、降低资金成本等途径,降低海洋能发电技术的建设和运营成本,提高投资回报率。
海洋能源利用的发展现状与未来趋势
海洋能源利用的发展现状与未来趋势人类对能源的需求不断增加,传统能源的供应逐渐受限,因此人们开始寻找替代能源来源。
海洋能源作为一种潜力巨大且广阔的能源资源,受到了越来越多的关注和研究。
本文将探讨海洋能源利用的发展现状及未来趋势。
一、海洋能源利用的发展现状海洋能源利用主要包括海洋风能、海洋潮汐能、海洋温差能和海洋生物质能等。
在这些领域中,海洋风能是目前应用最广泛的一种海洋能源。
通过海上风电场的建设,可以有效利用海上的强风资源。
世界上一些国家和地区,如丹麦、英国、德国等,已经建设了大规模的海上风电场,实现了对海洋风能的有效利用。
海洋潮汐能则依靠潮汐的涨落来产生能量。
在一些潮汐差异明显的海域,如英国的布里斯托尔海峡,已经建设了潮汐能发电站,成功地利用了潮汐能资源。
此外,海洋温差能是利用海水温度差异来产生热能,进而发电。
虽然目前海洋温差能的利用还处于试验阶段,但其潜力巨大。
海洋生物质能则是利用海洋中的生物资源来产生能源,如利用藻类进行生物柴油的生产等。
海洋生物质能作为一种可再生能源,具有广阔的发展前景。
二、海洋能源利用的未来趋势未来海洋能源利用的发展将会朝着以下几个方面发展:1.技术创新:随着科技的进步,海洋能源利用将逐渐实现更高效、更经济的方式。
例如,目前正在研究开发更加先进的海上风力发电设备,以提高发电效率。
同时,利用先进的材料和工艺来提高海洋能源设备的耐久性和安全性也是未来的发展方向。
2.海洋能源与其他能源的融合:海洋能源与其他能源的融合利用将成为未来的趋势。
例如,结合太阳能和风能等多种能源形式,利用多能源互补的方式来满足能源需求,提高能源利用效率。
3.海洋能源开发的深海化:海洋资源有着广阔的海洋面积,越来越多的研究开始关注深海海洋能源的开发。
深海蓄能发电、深海风能开发等将有望成为未来的研究热点。
4.环境影响评估与管理:海洋能源的开发利用需要充分考虑生态环境保护和可持续发展的问题。
未来的研究将更加注重环境影响评估和监测,制定科学的管理措施,确保海洋能源的可持续利用。
海洋能开发利用的前景与挑战
海洋能开发利用的前景与挑战近年来,随着全球经济的发展和人口的增长,对能源的需求日益增加。
传统能源资源产量的逐渐减少以及环境问题的突出,使得探索和开发新的能源领域变得尤为迫切。
在这个背景下,海洋能作为一种可再生的能源形式,正逐渐受到人们的关注。
本文将探讨海洋能开发利用的前景与挑战。
首先,海洋能拥有广阔的开发潜力。
据统计,地球表面的70%是水,其中大部分是海洋。
海洋能具备丰富的能源资源,包括海浪能、潮汐能、海底温差能以及海水温差能等多种形式。
这些能源形式大多数属于可再生能源,在充分利用后不会对环境造成长期的危害。
因此,海洋能开发利用对于缓解传统能源短缺问题以及减少环境污染具有重要意义。
其次,海洋能开发利用具有多元化的方式。
相对于陆地上的能源开发,海洋能更具有自由度。
其中海浪能和潮汐能可以通过建设浮动装置或潮汐发电站来进行开发。
海底温差能则可以通过利用海水温度差异来实现发电,并最终转化为电能。
此外,海洋能开发利用还包括利用海底资源,如海底油气开采和深海矿产资源等。
这些多元化的海洋能开发方式为提供更多的选择和创新创造了可能。
然而,海洋能开发利用也面临着一系列的挑战。
首先,技术难题是海洋能开发面临的主要挑战之一。
海洋环境的复杂性和不确定性使得相关技术的研发和应用变得十分困难。
例如,海浪与潮汐能的开发需要解决材料耐腐蚀性、设备稳定性及运维成本等问题。
此外,深海开发的技术更是需要突破水下作业和设备耐压等限制。
因此,加大科技投入和技术研发力度是发展海洋能的关键。
其次,海洋能开发利用面临的挑战还包括环境风险和经济可行性问题。
由于海洋环境的特殊性,海洋能开发利用往往伴随着一定风险,如海洋生态破坏和对生物多样性的影响等。
因此,在制定相关政策和规范时,需要充分考虑到环境保护的因素。
另一方面,海洋能开发利用在经济可行性方面也存在问题。
目前尚处于发展初期的海洋能开发项目往往需要巨大的投入,投资回报周期长。
这对于投资者和开发者来说既是挑战也是机遇,需要在政策支持和技术创新等方面找到平衡点。
海洋能发电技术的现状与未来发展
海洋能发电技术的现状与未来发展在全球能源需求不断增长和对清洁能源的迫切追求下,海洋能作为一种丰富且可持续的能源资源,逐渐成为人们关注的焦点。
海洋能发电技术的研究与开发,不仅为解决能源危机提供了新的途径,也为保护海洋生态环境和实现可持续发展带来了新的希望。
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。
每种形式都具有独特的特点和潜力,但也面临着不同的技术挑战和发展障碍。
潮汐能是目前海洋能中发展较为成熟的一种。
其原理是利用潮汐的涨落产生的势能来驱动水轮机发电。
世界上已经建成了一些潮汐能发电站,如法国的朗斯潮汐电站,它是世界上最大的潮汐能发电站之一。
潮汐能发电具有可预测性强、能量密度较高等优点,但也存在着建站选址受限、建设成本高昂以及对海洋生态环境可能产生一定影响等问题。
波浪能的开发利用则相对较为复杂。
波浪能的能量密度较高,但具有不稳定性和随机性。
目前,波浪能发电技术主要有振荡水柱式、点头鸭式、筏式等。
然而,这些技术在能量转换效率、设备可靠性和成本方面仍有待进一步提高。
尽管如此,一些小规模的波浪能发电装置已经在实验和示范阶段取得了一定的成果。
海流能是指海洋中由于海水流动而产生的能量。
海流能发电装置通常类似于风力发电机,但需要适应海洋环境的特殊要求,如防腐、抗冲击等。
目前,海流能发电技术仍处于研究和试验阶段,尚未实现大规模商业化应用。
温差能是利用海洋表层温暖海水和深层寒冷海水之间的温度差来驱动热机发电。
这种能源形式具有巨大的潜力,但技术难度极大,主要包括热交换效率低、设备成本高以及海洋环境的复杂性等问题。
盐差能则是利用海水和淡水之间的盐度差产生渗透压来发电。
虽然盐差能的理论能量密度较高,但目前仍处于实验室研究阶段,距离实际应用还有很长的路要走。
在海洋能发电技术的发展现状方面,虽然已经取得了一定的进展,但仍然面临着诸多挑战。
技术方面,能量转换效率低、设备可靠性差、成本高昂等问题仍然制约着海洋能的大规模开发利用。
我国海洋可再生能源开发利用现状及发展建议
目录
01 一、我国海洋可再生 能源开发利用现状
二、我国海洋可再生
02 能源开发利用的发展 趋势预测
三、我国海洋可再生
03 能源开发利用的发展 建议
04 四、结论
05 参考内容
随着能源需求的日益增长和环境保护意识的加强,海洋可再生能源作为一种 绿色、清洁的能源形式,越来越受到各国的。我国拥有丰富的海洋资源,海洋可 再生能源的开发利用对于促进经济发展、提高能源安全水平、保护生态环境具有 重要意义。本次演示将分析我国海洋可再生能源开发利用的现状,预测其发展趋 势,并提出发展建议。
一、潮汐能
潮汐能是一种稳定、可再生的能源,主要利用潮汐涨落来发电。目前,全球 许多国家和地区已经建立了潮汐能发电站,如法国的朗斯河口潮汐能发电站和韩 国的太和江潮汐能发电站。我国也在福建的闽江口和浙江省的象山港等地建立了 潮汐能发电站,展示了我国在潮汐能开发利用方面的决心和实力。
二、波浪能
波浪能是一种取之不尽、用之不竭的能源,主要利用海浪的起伏来发电。相 较于潮汐能,波浪能具有更广阔的应用前景,因为海浪的分布范围更广,能量密 度更大。目前,许多国家和地区正在积极研发和试验波浪能发电技术,如英国的 海洋能源中心和我国的浙江舟山群岛等。
三、我国海洋可再生能源开发利 用的发展建议
1、优化能源资源配置,提高能 源安全水平
在发展海洋可再生能源的过程中,应优化能源资源配置,充分考虑不同地区 的环境、气候、资源条件,因地制宜地发展适合当地的能源类型。同时,应提高 能源安全水平,避免过度依赖单一的能源来源,降低能源供应风险。
2、加强技术创新,推动产业进 步
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一、我国海洋可再生能源开发利 用现状
2023年海洋可再生能源行业市场规模分析
2023年海洋可再生能源行业市场规模分析海洋可再生能源是指利用海洋资源和能源,开发光、热、风、潮、浪等能源的技术和系统,应用于供电、供热、发电、传动等领域的清洁能源。
近年来,随着全球对环境保护和可持续发展的要求越来越高,海洋可再生能源的开发和利用逐渐成为各国政府关注的重点。
根据市场调查报告,海洋可再生能源市场规模正在逐步扩大,未来发展潜力巨大。
一、市场规模目前,海洋可再生能源市场规模总体较小,然而,自2012年以来,全球海洋可再生能源产生了显著的增长。
据国际能源署(IEA)和新能源和工业技术组织(IRENA)统计,截至2020年,全球海洋可再生能源装机容量约为530兆瓦(MW),其中波浪、潮汐、海流等技术装机容量大约为70MW,海上风力装机容量为460MW。
预计到2030年,全球海上风电和其他海洋能源产业将增长约15倍,海洋可再生能源的市场规模将达到1,000亿美元。
二、市场现状1.海洋风电应用较为成熟的海洋可再生能源技术之一是海洋风电。
海洋风电是指利用海上风能发电的一种风电技术,主要包括浅水、深水和浮式风电三种类型。
目前,全球共有29个国家和地区建设海洋风电电站,累计装机容量超过30GW。
其中,欧洲是目前最大的海洋风电市场,占据全球海洋风电产业约70%的市场份额。
2.海洋潮汐能海洋潮汐能是一种利用潮汐能源发电的技术。
对于一些区域潮汐差异较大的地区来说,利用海洋潮汐能可以获得可观的清洁能源。
世界各地已建成多个海洋潮汐发电站点,如英国的斯特拉福德唐泽斯特(Strangford Lough)潮汐发电站,装机容量约为1.2MW。
3.海洋波浪能海洋波浪能是利用海洋波浪能源发电的一种技术。
海洋波浪能具有无污染、无噪音、稳定性强等显著优点。
目前,海洋波浪能技术还处于发展初期,但在世界各地也有一些波浪能发电项目开始实施。
三、市场前景未来几年,全球海洋可再生能源市场将大幅增长。
政策支持、技术创新和经济效益是推动海洋可再生能源市场发展的主要因素。
海洋能源开发的可持续前景
海洋能源开发的可持续前景随着全球能源需求的不断增长和对可再生能源的迫切需求,海洋能源作为一种清洁、可再生的能源形式备受关注。
海洋能源包括潮汐能、波浪能、海洋温差能和海洋风能等多种形式,具有巨大的开发潜力。
本文将探讨海洋能源开发的可持续前景,分析其优势和挑战,并展望未来发展方向。
一、海洋能源的优势1. 清洁环保:海洋能源是一种清洁能源,不会产生二氧化碳等温室气体和污染物,对环境影响较小,有利于减缓气候变化和改善空气质量。
2. 可再生性:海洋能源取之不尽,用之不竭,是一种永续发展的能源形式,不会像化石能源那样面临枯竭的问题,有利于能源供应的稳定性。
3. 资源丰富:我国拥有辽阔的海洋领土和丰富的海洋能源资源,尤其是在东海、南海和黄海等地区,具有良好的开发条件和潜力。
4. 多样性:海洋能源形式多样,包括潮汐能、波浪能、海洋温差能和海洋风能等,可以根据不同地区的特点选择合适的开发方式,实现多元化发展。
二、海洋能源开发的挑战1. 技术难题:海洋能源开发涉及到复杂的海洋工程技术,如潮汐发电设备、波浪发电装置等,需要克服海洋环境恶劣、设备耐久性等问题。
2. 成本高昂:目前海洋能源开发的成本较高,主要包括设备制造、安装、维护等方面的费用,需要进一步降低成本,提高经济效益。
3. 法律政策:海洋能源开发涉及到海洋资源的利用和环境保护等问题,需要健全的法律法规和政策支持,保障开发的合法性和可持续性。
4. 社会接受度:海洋能源开发可能对当地渔业、航运等产生影响,需要充分沟通和协商,提高社会各界对海洋能源开发的认可度和支持度。
三、海洋能源开发的未来发展方向1. 加强技术研发:加大对海洋能源开发技术的研究和创新,提高设备效率和可靠性,降低成本,推动海洋能源产业的发展。
2. 健全政策体系:建立健全的海洋能源开发政策体系,包括产业扶持、税收优惠、项目审批等方面的支持措施,为海洋能源开发提供政策保障。
3. 加强国际合作:积极参与国际海洋能源合作,借鉴国外经验和技术,拓展海外市场,推动我国海洋能源产业的国际化发展。
海洋能的开发利用及前景展望
海洋能的开发利用及前景展望在我们生活的这个蓝色星球上,海洋占据了约 71%的面积。
海洋不仅是生命的摇篮,也是一个蕴藏着巨大能量的宝库。
海洋能,作为一种清洁、可再生的能源,正逐渐引起人们的关注,并有望在未来的能源领域中发挥重要作用。
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。
每种形式都有其独特的特点和开发利用方式。
潮汐能是海洋能中最早被人们认识和利用的一种。
它是由于天体引力的作用,使得海水在垂直方向上产生周期性的涨落运动而形成的。
潮汐能的开发通常通过建造潮汐电站来实现。
在涨潮时,将海水储存在水库中;在落潮时,释放海水,利用水位差推动水轮机发电。
世界上最早的潮汐电站建于法国,我国也在浙江等地建设了一些潮汐电站。
潮汐能的优点是能量相对稳定、易于预测,但缺点是建设成本较高,且会对周边的生态环境产生一定的影响。
波浪能则是由风与海面相互作用产生的。
波浪的起伏运动蕴含着巨大的能量。
目前,波浪能的开发利用主要有三种方式:一是通过浮标式装置,将波浪的上下运动转化为电能;二是通过收缩水道式装置,利用波浪在狭窄水道中的压力变化来发电;三是通过筏式装置,利用波浪的冲击力推动机械装置发电。
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装置的耐久性问题。
海流能是由于海水在大规模的流动过程中所产生的动能。
海流的速度相对稳定,但其能量密度较低。
开发海流能通常需要在海流较强的区域安装水下涡轮机,通过涡轮机的旋转带动发电机发电。
温差能是利用海洋表层和深层海水之间的温度差来获取能量。
通常在热带海域,表层海水温度较高,而深层海水温度较低。
通过特殊的热交换装置,可以将温差转化为机械能,进而发电。
温差能的优点是储量巨大,但目前技术难度较大,成本较高。
盐差能则是基于海水和淡水之间的盐度差而产生的能量。
当海水和淡水通过半透膜进行渗透时,会产生压力差,从而可以推动涡轮机发电。
然而,盐差能的开发仍处于实验阶段,面临着许多技术难题。
海洋可再生能源开发与利用研究
海洋可再生能源开发与利用研究近年来,随着全球能源需求的不断增长和人们对环境保护的重视,海洋可再生能源的开发与利用逐渐成为研究的热点之一。
海洋所蕴藏的丰富能量资源,如潮汐能、波浪能、海洋温差能等,具有巨大的潜力和可持续性。
本文将对海洋可再生能源的研究和利用进行探讨。
一、海洋可再生能源的类型和特点海洋是地球上最大的能源库之一,其中包含着丰富的可再生能源资源。
海洋可再生能源主要包括潮汐能、波浪能、海洋温差能等几种类型。
每种能源都有其独特的特点和优势。
1. 潮汐能:潮汐能是利用海洋潮汐产生的能量,具有规律性和可预测性。
潮汐能的开发利用可以通过潮汐发电站将潮汐能转化为电能,为人们提供清洁的能源。
2. 波浪能:波浪能是利用海洋波浪产生的能量,具有丰富、持续和广泛分布的特点。
波浪能的开发利用可以通过波浪发电设备将波浪能转化为电能,满足人们对电力的需求。
3. 海洋温差能:海洋温差能是利用海水温差产生的能量,具有稳定、大规模和可再生的特点。
海洋温差能的开发利用可以通过海洋温差发电装置将海水的温差能转化为电能,为人们提供清洁能源。
二、海洋可再生能源的研究进展近年来,关于海洋可再生能源的研究不断深入,并取得了一些重要的进展。
1. 技术研究:科学家们通过不断的实验和观测,逐渐发展出了一系列适用于海洋能源开发的技术和装置。
例如,在潮汐能的开发方面,已经建立了很多潮汐发电站,并取得了较好的效果。
在波浪能和海洋温差能的开发方面,也取得了一些突破,不断优化设备和技术。
2. 环境影响评估:海洋可再生能源的开发利用也面临着一些环境问题和挑战。
科学家们对其环境影响进行了广泛的评估研究,以确保开发利用过程对海洋生态环境的影响最小化。
研究结果表明,科学合理的开发利用方式可以有效保护海洋生态环境。
三、海洋可再生能源的利用前景海洋可再生能源的开发利用具有广阔的前景和潜力。
1. 能源替代:海洋可再生能源的利用可以替代传统的非可再生能源,如煤、石油和天然气等,减少对化石燃料的依赖,从而减少温室气体的排放,降低环境污染和气候变化的风险。
29. 海洋能作为绿色能源的潜力有多大?
29. 海洋能作为绿色能源的潜力有多大?29、海洋能作为绿色能源的潜力有多大?在当今全球能源需求不断增长,而传统能源面临资源枯竭和环境压力的背景下,寻找和开发可持续的绿色能源成为了人类社会发展的重要课题。
海洋,这个占据地球表面约 70%的广阔领域,蕴含着丰富的能源资源,为我们提供了巨大的潜力和希望。
那么,海洋能作为绿色能源,其潜力究竟有多大呢?首先,让我们来了解一下什么是海洋能。
海洋能是指蕴藏在海洋中的可再生能源,主要包括潮汐能、波浪能、海流能、温差能和盐差能等。
这些能源形式都来源于太阳、月球等天体的引力以及太阳辐射等自然力量的作用。
潮汐能是海洋能中较为成熟和易于开发的一种。
潮汐的涨落形成了水位的高低差,通过建造水坝和水闸,利用水位差推动水轮机发电。
世界上已经有一些潮汐能发电站在运行,比如法国的朗斯潮汐电站,它是世界上最大的潮汐发电站之一。
潮汐能的优点是能量供应相对稳定,可预测性强,但缺点是建设成本较高,对地理环境有一定要求。
波浪能则是由风与海面相互作用产生的能量。
波浪的起伏和运动蕴含着巨大的机械能,可以通过各种装置将其转化为电能。
目前,波浪能的开发仍处于试验和示范阶段,但一些技术已经展现出了良好的前景。
波浪能的优点是分布广泛,能量密度较高,但面临着设备可靠性和成本等方面的挑战。
海流能是指海水流动所产生的能量。
类似于风力发电,通过安装涡轮机在海流中,可以将海流的动能转化为电能。
海流能的优点是能量持续性较好,但开发难度较大,需要对海流的分布和特性有深入了解。
温差能则利用了海洋表面和深层水温的差异。
海洋表面受太阳照射水温较高,而深层水温较低,这种温差可以通过特殊的装置转化为电能。
温差能的开发技术还处于研究阶段,但理论上具有很大的潜力。
盐差能是基于海水和淡水之间的盐度差异产生的能量。
当淡水和海水混合时,会产生渗透压,利用这种压力差可以进行发电。
盐差能的开发目前还面临诸多技术难题。
海洋能作为绿色能源,具有许多显著的优势。
海洋可再生能源利用工程的经济与环境效益分析
海洋可再生能源利用工程的经济与环境效益分析引言:随着全球能源需求的不断增长和碳排放问题的日益严重,利用可再生能源已成为全球各国迫切需要解决的难题。
海洋可再生能源作为一种相对新兴的能源形式,拥有巨大的潜力,它包括风能、浪能、潮汐能以及海洋热能等。
本文将着重探讨海洋可再生能源利用工程的经济与环境效益,并分析其在可持续发展方面的潜力。
一、经济效益分析1. 就业机会的增加海洋可再生能源利用工程的建设和运维过程为当地及周边地区创造了大量的就业机会。
在建设阶段,需要工程师、建筑师、技术人员等专业人才,从而促进了当地经济的发展。
在运维阶段,需要海洋工程技术人员、维护人员等,这将进一步提供长期稳定的就业机会。
2. 能源依赖度的降低海洋可再生能源的利用可以减少对传统化石能源的依赖,以及进口能源的需求。
通过开发和利用海洋可再生能源,国家可以实现能源供应的多元化,从而增强能源安全性,并减少因能源价格波动带来的不稳定因素。
3. 经济增长和产业发展海洋可再生能源利用工程的开发有望带动相关制造业、建筑业、供应链等产业的发展,从而为国家经济增长注入新的动力。
特别是在风能和海洋能源开发中,涉及到的设备制造、建设、维护等需要大量的相关产业链,带动了绿色产业的发展。
4. 资源储备和商业价值海洋可再生能源是一种无限延续的资源,风能、浪能、潮汐能等具有稳定可靠的供给特点。
通过建设海洋可再生能源利用工程,可以有效利用这些资源,为国家提供可持续的清洁能源。
这些能源资源的商业价值巨大,可以为国家带来可观的经济收益。
二、环境效益分析1. 温室气体排放减少相较于传统的化石能源,海洋可再生能源利用工程能显著减少温室气体的排放。
风能、浪能、潮汐能等可再生能源零排放,对气候变化和全球暖化有积极的影响。
通过大规模利用这些资源,国家可以降低碳排放水平,实现可持续发展目标。
2. 生态环境保护海洋可再生能源利用工程的建设过程相对于传统能源开采对生态环境的破坏更小。
新能源在海洋领域的应用前景
新能源在海洋领域的应用前景随着可再生能源的发展和环境保护的日益重视,新能源在各个领域的应用越来越受到关注。
海洋领域作为一个广阔的空间,其潜力巨大且资源丰富,因此,新能源在海洋领域的应用前景备受期待。
一、潜能巨大的海洋风力发电海洋风力发电是新能源在海洋领域的重要应用之一。
相较于陆地风力发电,海洋风力发电有着更强的风能资源,可利用海洋较为稳定的风速,提高发电效率。
另外,海洋风电场所占的面积较大,可以安装更多的风力发电机组,从而大幅度提高发电能力。
目前,世界上已有多个国家在积极推进海洋风力发电项目。
比如,挪威、英国和丹麦等国家已经建立了较为成熟的海上风力发电产业链,不仅可以满足本国的能源需求,还可以向周边国家输出电力。
同时,随着技术的不断提升和成本的下降,海洋风力发电逐渐趋于商业化,并有望实现规模化发展。
二、富饶资源的海洋潮汐能利用海洋潮汐能是一种可再生的新能源,其利用潮汐运动产生的动能进行发电。
由于潮汐的周期性和稳定性,海洋潮汐能具有较高的可预测性,不受昼夜或季节的影响。
因此,海洋潮汐能在能源供应的稳定性方面有着独特的优势。
一些国家已经开始探索和开发海洋潮汐能。
例如,英国的泰德河就建有一座规模相对较小的潮汐能发电站,能够供应当地的电力需求。
此外,法国和加拿大也在积极研究潮汐能技术,并计划在未来几年内建设更多的潮汐能发电项目。
三、无穷尽的海洋热能开发海洋热能是指利用海水中的温差产生动力或进行直接供热的能源形式。
由于海洋对太阳辐射的吸收和保持热量的能力较强,地球上的大部分热能都储存在海洋中。
因此,开发海洋热能具有巨大的潜力。
利用海洋热能进行发电的方式主要有两种:一种是利用海水的温差进行发电,另一种是利用地热和海水的温差进行发电。
虽然海洋热能技术还处于初级阶段,但是多个国家已经开始研究和试验该技术,以期实现对海洋热能的高效利用。
综上所述,新能源在海洋领域的应用前景十分广阔。
海洋风力发电、海洋潮汐能和海洋热能均有着巨大的潜力,并且已经在一些国家得到了初步应用。
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。
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Engineering 2 (2016) xxx–xxxResearchRenewable Energy—Review海洋可再生能源的前景Alistair G. L. BorthwickSchool of Engineering, The University of Edinburgh, Edinburgh EH9 3JL, UKa r t i c l e i n f o摘要Article history:Received 22 February 2016Revised 5 March 2016Accepted 7 March 2016Available online 31 March 2016以化石燃料为基础的发电方式会产生大量二氧化碳,从而导致全球气候变暖。
我们需要采取行动减少化石燃料的使用和二氧化碳的排放。
海洋能源存在巨大潜力,但是其开发还面临着跨学科的技术、成本、投资、环境影响和政府政策等方面的问题。
本文简要介绍了海上风电、潮流、洋流、潮差、波浪能、海洋热能、盐度梯度、生物能等方面的内容,简述了开采海洋可再生能源需要进行研究的领域。
这些领域包括能源存储、高级材料、机器人和信息学。
本文以可持续性的角度从伦理、立法、监管环境、政府政策、经济、社会和环境制约等方面给出了海洋可再生能源发展的要求,强调我们急需富有专研精神的新一代科学家解决海洋可再生能源面临的重大挑战。
© 2016 THE AUTHORS. Published by Elsevier LTD on behalf of Chinese Academy of Engineering andHigher Education Press Limited Company. This is an open access article under the CC BY-NC-NDlicense (/licenses/by-nc-nd/4.0/).关键词海洋可再生能源海上风电潮流洋流潮差波浪能海洋热能生物能可持续性1. 引言能源是19世纪工业革命的动力,也是21世纪信息技术革命的动力。
现今,世界总人口超过70亿。
经济合作与发展组织(OECD)指出发达国家的人均能源使用量很高,每年人均使用的油当量为4.4 t [1],发展中国家的人均能源使用量也逐年升高。
现在最主要的能源是化石燃料,如煤炭、石油和天然气。
最近石油价格的波动对整个能源行业都产生了巨大的影响。
从2014年中期到2015年初,每桶石油的价格从100美元下降到低于50美元,使天然气和煤炭的市场价格也被调低[2]。
世界的能源需求量将会不断上升,但从长期来看化石燃料的存储确实是有限的。
数据显示,过去27年能源领域的全球碳排放量和此前多年的总量相当,化石燃料使用量占一次能源结构的80 %以上[2]。
过去30年的温室气体排放量增长了约50 %,碳排放量占当今全球温室气体排放量的60 %。
2014年,煤炭、天然气和石油燃烧产生的碳排放量分别占总排放量的44 %、20 %和35 %,同时排放出大量其他温室气体如甲烷和二氧化氮[2]。
化石燃料燃烧产生的碳排放量正加速气候变化。
根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的报道[3],“2015年前7个月世界大陆和海洋的气温是有历史记录以来最高的,比20世纪的平均气温高0.85 °C 。
”这个数据说明危机正在来临。
E-mail address: alistair.borthwick@2095-8099/© 2016 THE AUTHORS. Published by Elsevier LTD on behalf of Chinese Academy of Engineering and Higher Education Press Limited Company. This is an open access article under the CC BY-NC-ND license (/licenses/by-nc-nd/4.0/).英文原文: Engineering 2016, 2(1): 69–78引用本文: Alistair G. L. Borthwick. Marine Renewable Energy Seascape. Engineering , /10.1016/J.ENG.2016.01.011Contents lists available at ScienceDirectjo u rn a l h om e pag e: w w w.else /locate/engEngineering2Author name et al. / Engineering 2(2016) xxx–xxx很多政府部门正制订使用可再生新能源的方案以缓解人为导致的气候变化,解决未来可能面临的化石燃料枯竭问题,保障国家能源安全。
能源工程师是解决问题的关键。
提高能源利用率对经济和环境来说都是有益的。
例如,改善发动机可以使发动机燃烧效率高达60 % [4],比现在的40 %的峰值还高。
然而,预测模型和发动机技术还必须加以改进,以制造出燃烧效率更高、碳排放量更低的发动机。
未来发动机还需具有使用可替代燃料的能力。
碳捕获与封存(CCS)就是一种接近零排放的技术,它能够分离出发电厂和化学工厂产生的二氧化碳,然后把它封存起来,从而避免了二氧化碳向大气中的排放。
虽然CCS技术很昂贵,但它能对燃气轮机发电站进行脱碳,从而减少二氧化碳向大气中的排放量[5]。
其他限制碳排放并能同时缩小能源缺口的方式就是投资核能和可再生能源技术。
虽然核能可以源源不断地供应电能,但是使用核能还存在放射性废弃物处理、可能的事故(如2011年3月日本福岛核电站三个反应堆的核泄漏事故)或对环境的破坏,以及核武器的扩张等问题。
根据国际能源署的报道[6],“可再生能源来源于自然,并具有持续不断的属性,它有很多种形式,比如直接来自太阳或地球内部产生的热能。
根据刚才的定义,可再生能源还包括来自太阳、风、海洋、水力资源、生物、地热产生的电力和热能,还有来自可再生资源的生物燃料和氢气。
”2. 海洋可再生能源海洋可再生能源(MRE)包括海上风电、潮流、洋流、潮差、波浪能、海洋热能、盐度梯度和生物能等[7]。
Krewitt等[8]预计到2050年可开采的海上风电能源可达16 000 (TW·h)·a–1。
最近,Capps和Zender [9]计算得出全球海上风电能源约有340 000 (TW·h)·a–1。
虽然全球海洋总能源(不包括风能)预计超过2 × 106 (TW·h)·a–1[10],但是可以被利用的能源仅为2000~92 000 (TW·h)·a–1[8,11]。
Charlier和Justus [12]估计理论上的潮汐能(包括潮流和潮差)潜力大概是26 000 (TW·h)·a–1,其中8800 (TW·h)·a–1来自浅海盆地;不过,预测的技术潜力更低[8,11]。
波浪能总量大概为 32 000 (TW·h)·a–1[13],其中可开采的能源大约为5600 (TW·h)·a–1[8]。
海洋热能转换(OTEC)潜力巨大,理论上存在的能源为44 000 (TW·h)·a–1[14]。
盐度梯度可用能源大约为1650 (TW·h)·a–1[15]。
我们面临的挑战就是如何用最少的费用开发和存储这些能源。
这涉及技术、基础设施、成本节约、投资、环境影响、海洋管理、政府政策和立法等方面的问题。
政府对MRE领域的管制比较强。
为了能更好地开展工作,我们还需收集海床粗糙度、波面高度、潮流、涡流和湍流等数据信息。
图1中生长在苏格兰海床的极北海带(Laminaria hyberborea)向我们展示了海床的环境是多么复杂[16,17]。
为了清除MRE系统中的障碍,人们已制订出各种多学科MRE技术发展方案路线图(如参考文献[18,19]),包括设备测试、并网费用和MRE技术的测试(尚无国际测试标准)。
小规模的试点项目对设备的初期测试和优化非常重要(如在西班牙坎塔布里亚环境水力学研究院(IH Cantabria)进行的项目)。
而海洋测试站点则可提供试点规模放大和完整的原型条件。
例如,苏格兰奥克尼郡的欧洲海洋能源中心(建于2003年,连接14个泊位,在25~50 m处测试波浪和潮汐相关设备);波浪中心(Wave Hub) (连接4个泊位,水深60~100 m,位于英格兰康沃尔海岸);爱尔兰的高威海湾四分之一规模测试点和贝尔马利特全规模测试点;美国能源部赞助的三个国家MRE中心——西北国家海洋可再生能源中心(NNMREC),测试点位于俄勒冈海岸、普吉特海湾和华盛顿湖;西南国家海洋可再生能源中心(SNMREC),在佛罗里达海峡测试相关设备;夏威夷国家海洋可再生能源中心(HINMREC),主要测试波浪能转换器和热能转换器设备。
加拿大海洋可再生能源中心(Marine Renewables Canada)对上述测试中心的信息进行了对比整理[20]。
图1. 极北海带(Laminaria hyberborea)生长在苏格兰彭特兰湾水深达30 m的地方[16,17]。
彭特兰湾是苏格兰大陆和奥克尼群岛之间的一片海峡,是世界上利用潮汐能的最佳位置,潮流速度可以超过5 m·s–1。
3 Author name et al. / Engineering 2(2016) xxx–xxx下面分别介绍开采海洋能源的不同技术。
更详细的内容可以参考Day等[21]关于MRE设备的文章、Khan 等[22]关于海洋涡轮机的文章、Drew等[23]关于波浪能转换器的文章,以及Adcock等[24]关于潮汐能测试模型的文章。
2.1. 海上风电能源海上风力涡轮机技术来源于由发电风车改进而来的陆上风力涡轮机(图2(a)所示为由美国克利夫兰的Charles F. Brush建立的12 kW风力涡轮机)。
海上风力涡轮机一般由三个叶片组成,和陆上风力涡轮机相似,如图2(b)所示。
海上和陆上的风力发电技术一直在快速发展,目前最大的风力涡轮机是美国超导公司(AMSC)建造的Seatitan TM 10 MW风力涡轮机。
其轮轴高125 m,转子直径为190 m,转速为10 r·min–1,叶尖速度接近100 m·s–1,额定功率为10 MW [25]。
该风力涡轮机的转子直径未来可能进一步升级至250 m,额定功率可达20 MW [26]。