海洋能发电
可再生能源发电技术第4章 海洋能发电
闪
海
水
蒸
水
泵
器
真 空
淡 水Leabharlann 泵泵箱温海水
冷海水
基本与闭式循环相同，但用温海水闪蒸出来的低压蒸汽来加热低沸点工 质。这样做的好处在于减少了蒸发器的体积，可节省材料，便于维护。
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海水温差发电装置 Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC)
除了发电之外，海洋温差能利用装置还可以同时获得淡水、深层海水、 进行空调并可与深海采矿系统中的扬矿系统相结合。
➢ 从各国的情况看，潮汐发电技术比较成熟。利用波浪能、盐度差 能、海水温差能等海洋能进行发电还不成熟，目前仍处于研究试验 阶段。
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4.2 海洋能发电技术
潮汐能
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。在海洋中，月球的引力使地球的向月面 和背月面的水位升高。
潮汐能：因海水涨落及潮水流动所产生的能量。是以 势能形态出现的海洋能。
3
海洋能具有如下特点： (1) 海洋能在海洋总水体中的蕴藏量巨大，但单位体积、 单位面积、单位长度所拥有的能量较小，利用效率不高， 经济性差。 (2) 海洋能具有可再生性。 (3) 能量多变，具有不稳定性。 (4) 属于一种洁净能源，无污染。
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海洋能的开发
➢ 人类开发海洋能的历史和水能利用差不多。
Swan Turbines, Univ.of Wales Design concept
Telescopical tower Direct Drive
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海洋温差发电
➢ 温差能是以热能形态出现的海洋能。海洋是地球上一个巨大的太 阳能集热和蓄热器。
➢ 被海水吸收的太阳能，约有60%被1米厚的表层海水所吸收，因此 海水表层水温较高。而在海洋深处海水温度却很低，这个垂直的 温差就是一个可利用的巨大能源。
海洋能发电对海洋环境的影响研究
海洋能发电对海洋环境的影响研究一、引言海洋能发电是一种新型清洁能源技术，被认为有望成为未来替代传统煤炭、石油等化石能源的重要来源。
然而，海洋能发电也面临着诸多挑战，其中之一就是对海洋环境的影响。
本报告将就海洋能发电对海洋环境的影响进行深入研究分析，从现状分析、存在问题和对策建议等方面展开探讨。
二、现状分析1. 海洋能发电技术种类目前，海洋能发电技术主要包括潮汐能、波浪能和海流能。
潮汐能利用潮汐运动产生的动能发电，波浪能则是利用海浪的波动产生的动能，海流能则是利用海洋潮流的动能发电。
各种技术都拥有各自的优势和局限性，但它们都有潜力成为可再生能源的重要来源。
2. 海洋环境对海洋能发电的影响海洋环境对海洋能发电的影响主要包括以下几个方面：- 潮汐、波浪和海流的变化会影响海洋能发电装置的运行效率和稳定性。
- 海洋生物会受到海洋能发电装置的影响，可能引发生态系统的不稳定。
- 海洋工程建设过程中可能对海洋环境造成影响，例如底部扰动和噪音污染等。
3. 国际海洋能发电的发展状况目前，欧洲国家在海洋能发电技术研究和应用方面处于领先地位，英国、法国等国家已经建立起了相对完善的海洋能发电产业体系。
中国等国家也在积极推动海洋能发电技术的研发和应用，在国际上具有一定影响力。
三、存在问题1. 海洋生物遭受影响海洋能发电装置可能会对海洋生物的迁移、繁殖和生存等行为产生影响，导致生态系统的变化。
一些海洋生物可能会被海洋能发电装置所伤害，造成生态环境破坏。
2. 海洋工程建设对环境影响海洋能发电项目的建设需要进行大规模的海洋工程，可能会对海洋环境造成一定的影响。
比如，底部扰动和噪音污染等会对海洋生态系统产生不利影响。
3. 海洋能发电装置的持续性海洋环境的恶劣条件对海洋能发电装置的稳定性提出了挑战。
海洋风暴、海洋生物侵蚀、腐蚀等问题都会影响海洋能发电装置的运行效率和寿命。
四、对策建议1. 加强环境监测和评估在海洋能发电项目的规划和建设中，应加强环境监测和评估工作，及时发现和解决可能对海洋生物和生态系统造成影响的问题。
海洋能发电技术的发展现状与前景
海洋能发电技术的发展现状与前景一、本文概述1、简述海洋能发电技术的概念海洋能发电技术，是指利用海洋中的可再生能源，如潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能和海水盐度差能等，通过特定的装置或系统转换为电能的一种技术。
这些能源源于太阳辐射能，以热能、机械能等形式贮存于海洋之中，且可再生，因此被视为清洁、可持续的能源。
海洋能发电技术的开发利用，是对传统能源的一种补充和替代。
其核心技术在于如何将海洋中的自然能源有效转换为电能，这通常涉及到机械能、热能向电能的转换过程。
例如，潮汐能发电利用潮汐涨落产生的动力驱动水轮机转动，进而带动发电机发电；波浪能发电则是利用波浪装置将波浪能转换为装置的机械能，再驱动发电机发电。
随着全球能源需求的日益增长和对环境保护的日益重视，海洋能发电技术因其独特的优势，如储量丰富、清洁无污染、可再生等，越来越受到人们的关注和重视。
未来，随着技术的不断进步和成本的降低，海洋能发电技术有望在全球能源结构中占据更重要的地位。
2、阐述海洋能在全球能源结构中的重要性和意义在全球能源结构中，海洋能作为一种清洁、可再生的能源，具有极高的重要性和意义。
随着全球气候变化和环境问题日益严重，传统化石能源的消耗不仅加剧了温室气体的排放，也引发了资源枯竭的担忧。
因此，寻找可持续、环保的替代能源已成为全球共识。
海洋能，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能和海水盐差能等多种形式，是地球上最为丰富的能源之一。
它不受地理位置、天气条件等因素的限制，分布广泛且稳定可靠。
更重要的是，海洋能的开发利用几乎不产生污染物和温室气体，对环境的破坏极小，符合可持续发展的要求。
从全球能源战略的角度来看，海洋能的发展对于优化能源结构、保障能源安全具有重要意义。
随着技术的不断进步和成本的降低，海洋能发电在全球能源供应中的比重有望逐渐提升，成为未来能源体系的重要组成部分。
海洋能的开发利用还能带动相关产业的发展，创造就业机会，促进经济增长。
海洋能发电的认识.
（2）单库双向式。
（3）双库（高低库）式。
一 认识发电厂变电站
海洋能是蕴藏在海水中的可再生能源，如潮汐能、波 浪能、海流能、海洋温差能、海洋盐差能等。 潮汐发电就是利用潮汐的位能发电，即在潮差大的海 湾入口或河口筑堤构成水库，在坝内或坝侧安装水轮 发电机组，利用堤坝两侧的潮差驱动水轮发电机组发 电。可分为： （1）单库单向式。
海洋能发电
蕴藏量 •海水温差能的理论蕴藏量约为500亿 kw，可开发利用的量约为20亿kw。
•波浪能的蕴藏量约为700亿kw，可开 发利用的量约为30亿kw。 •潮汐能的蕴藏量约为30亿kw.
•海流能的总功率为50亿kw，可开发利 用0.5亿kw.
•海水盐差能的理论蕴藏量约为300亿 kw，可开发利用的量约为26亿kw以上。
•潮汐能
海水在潮涨潮落过程中所包 含的巨大动能和势能称为潮汐能 . 地 球潮汐能的理论蕴藏量为30亿kw,中国 约 1.9 亿 kw. 是目前最容易开发利用的 海洋能。
潮汐能发电
• 发电原理 利用海水涨落所形成的 水位差来推动水轮发电机组发电 .既 可以直接利用海水的动能发电也可 以利用潮差形成的水位差发电 .前者 不需建堤坝和水库 , 但发电量很小 . 后者需建堤坝和水库。
• 江夏潮汐能发电站 位于浙江省温 岭县江夏港上。目前中国最大的潮 汐电站,总装机3200kw • 采用单库双向发电。 • 水库面积1.58km2 • 机组形式 灯泡贯流式。叶轮直径 2.5 米 ,500kw 1 台 ,600kw 2 台 ,700kw 3台。 • 平均潮差5.1米 • 年发电量 500 万度 , 约为设计值的一 半。
•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。 主要指海底水道和海峡中较为稳定的流动， 以及潮汐导致的有规律的流动。 •海水温差能 指海洋表层海水与深层海水 之间的温差所形成的发电能。 •海水盐差能 是指海水和淡水之间，以及 不同盐浓度的海水之间所形成的化学电位 差能。
• 海岸固定式 空气波浪发 电装置 将 空气涡轮发 电机组固定 在岸上 , 再通 过中心管道 与大海相通。 当海水因波 浪在中心管 内来回移动 时 , 就会产生 活塞抽吸作 用 , 引起空气 流动 , 推动发 电机组发电。
电力系统的海洋能发电技术研究
电力系统的海洋能发电技术研究引言：随着对可再生能源的需求不断增长，海洋能成为了一种备受关注的清洁能源资源。
海洋能发电技术利用海洋中的潮汐、浪能、温差能等转化为电能，并将其注入电力系统，以满足人类对电能的需求。
本文将探讨目前海洋能发电技术的研究进展，重点关注潮汐能和浪能发电技术。
一、潮汐能发电技术研究潮汐能是指利用潮汐水位变化来产生电能的技术，其核心是通过潮汐能装置将涌入和退去的潮水转化为水流动能，再利用涡轮机和发电机将水流动能转化为电能。
目前，潮汐能发电主要有潮汐流动能发电和潮汐能转换发电两种技术。
潮汐流动能发电利用在通道中涌动的潮水来产生能量，最常用的是潮水涌来和退去时大的能量差。
典型的潮汐流动能发电技术包括潮能涡轮机、潮能涡轮、潮能涡轮能量传输系统等。
研究人员通过模拟实验和现场试验，优化设备设计，提高能量转化效率。
潮汐能转换发电则是将潮汐水流通过转换器转换为旋转机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。
目前，常见的潮汐能转换技术有潮汐能水轮发电机组、潮能转换器和气动转换技术等。
这些技术在采用新材料、优化设计和改善设备可靠性等方面进行了不断的研究，以提高潮汐能发电效率和稳定性。
二、浪能发电技术研究浪能是指海洋中波浪形成的机械能，可以转化为电能。
浪能发电技术的核心是浪能转化器，用于将波浪能转化为旋转机械能或直线推进力。
常见的浪能转化技术包括浮动系统、压力差系统和振动系统等。
浮动系统是利用浮标和锚链的相对运动来将波浪能转化为机械能。
一些研究中，利用材料科学和工程学的进展，研发出稳定性更高、转化效率更高的浮动系统设备，并通过优化系统设计和降低制造成本来推动浪能发电技术的发展。
压力差系统是利用波浪中高低水位之间的压力差来产生能量。
研究人员通过开发新型压力不敏感材料和改进设备结构，提高转换效率和响应速度，加速浪能发电技术的商业化应用。
振动系统则是利用波浪的振动来产生电能。
研究人员通过改进振动系统的材料和结构，提高能量转换效率，同时降低设备成本，以促进浪能发电技术的推广应用。
海洋能多种发电技术
目 录
• 海洋能发电技术概述 • 潮汐能发电技术 • 海浪能发电技术 • 海洋温差能发电技术 • 海洋盐差能发电技术
01 海洋能发电技术概述
海洋能发电技术的定义与特点
定义
海洋能发电技术是指利用海洋能 资源转换为电能的技术，主要包 括潮汐能、波浪能、温差能、盐 差能等。
特点
海洋能发电技术具有清洁、可再 生、储量巨大等优点，同时也有 不稳定、能量密度低等局限性。
技术难度高
01
需要解决半透膜的耐久性和效率问题。
投资成本高
02
需要大规模投资才能实现经济效益。
地理位置限制
03
适合地理位置靠近海边、盐差较大的地区。
海洋盐差能发电技术的应用场景与实例
应用场景
适合在沿海地区、岛屿、离岸石油和天然气平台等使 用。
实例
目前全球范围内已有多个海洋盐差能发电项目在研究 和开发阶段，其中一些已进入试验阶段。例如，在美 国加利福尼亚州的沿海地区，有一项名为“Salinity Gradient Power”的项目正在进行中。
流程
低盐度海水通过半透膜进入高盐度水体，由 于渗透作用，产生压力，驱动涡轮机发电。
海洋盐差能发电技术的优缺点
要点一
可再生能源
要点二
无污染
海洋盐差能是一种无穷无尽的能源，不会耗尽。
发电过程中不产生任何污染物，对环境友好。
海洋盐差能发电技术的优缺点
• 能源稳定：受气候影响较小，发电量相对稳定。
海洋盐差能发电技术的优缺点
海洋温差能发电技术的优缺点
• 能源稳定：受气候变化影响较小，发电稳定性较 高。
海洋温差能发电技术的优缺点
技术难度高
需要解决复杂的技术问题， 如热交换器设计、介质选 择等。
海洋能发电技术研究与应用
海洋能发电技术研究与应用随着全球能源需求的不断增加，我们面临着日益严重的能源短缺和环境污染问题。
在这样的背景下，利用可再生能源来满足能源需求的重要性愈发凸显。
海洋能作为一种巨大的清洁能源资源，其发电技术的研究与应用正逐渐引起人们的关注。
本文将对海洋能发电技术进行详细探讨。
海洋能发电技术主要包括潮汐能、波浪能和海流能三种形式。
潮汐能发电是利用潮汐在涨、落之间所形成的水位差和水动能进行发电的技术。
波浪能发电是利用波浪所携带的能量进行发电的技术。
海流能发电是利用洋流中水动能进行发电的技术。
首先，潮汐能发电技术是当前海洋能发电技术中较为成熟的一种。
潮汐能发电的原理是通过建设潮汐发电站捕获潮汐能，将水流经过涡轮机转换成电能。
世界上已经有多个潮汐发电站投入使用，如法国的朗布尔潮汐发电站、加拿大的布鲁姆湾潮汐发电站等。
这些发电站的建设不仅能够提供清洁的能源，还能够改善当地的环境，减少温室气体的排放。
潮汐能发电技术的研究与应用有望为解决能源需求和保护环境提供可持续的解决方案。
其次，波浪能发电技术作为一种大规模利用海洋能资源的方法，也具有广阔的发展前景。
波浪能发电技术一般分为浮体器具和振荡水柱两种类型。
浮体器具是利用浮标的上下运动带动液压装置发电，而振荡水柱则是利用波浪的进出水流运动，通过水流的冲击力产生能量。
波浪能发电技术目前仍处于发展阶段，但已经取得了一些重要的进展。
例如，苏格兰的奥克尼群岛已经建立了多个波浪能发电设施，它们为当地提供了可再生的能源，并对附近岛屿的电力供应产生了积极的影响。
另外，海流能发电技术也被视为一种颇具潜力的海洋能发电方式。
海流能发电技术是指利用洋流中的水动能进行发电。
由于洋流的分布相对稳定，海流能发电具有可预测性和连续性的优势。
研究人员通过开发适应性强的水动力设备，将洋流的动能转化为电能。
虽然海流能发电技术仍处于初级阶段，但已经有一些实际项目取得了进展。
例如，英国的斯科特兰海，挪威的特罗姆舍县等地都进行了一系列的海流能发电试验，取得了可喜的成果。
海洋能发电
• 海洋能属于清洁能源。也就是海洋能一旦开
发后，其本身对环境污染影响很小。
1.海洋能的简介
我国研究与发展状况 目前，潮汐能、波浪能开发利用技术趋于成熟，已达 到或接近商业化应用阶段。 预计到21世纪初期，海洋能的开发利用可望获得重大 发展，并形成新兴的海洋能源产业。在我国，近30多 年来在海洋能的开发利用方面取得了较大的发展。 但由于经济实力和科技投入的不足，与世界先进水平 相比，仍有很大差距。
5.温差能
温差能发电原理
5.温差能
国外发展状况
5.温差能
国外发展状况
海洋能的特点
• 海洋能密度低。海洋能在海洋总水体中的蕴
藏量巨大，而单位体积、单位面积、单位长度 所拥有的能量较小。这就是说，要想得到大能 量，就得从大量的海水中获得。
• 海洋能具有可再生性。海洋能来源于太阳辐
射能与天体间的万有引力，只要太阳、月球等 天体与地球共存，这种能源就会再生，就会取 之不尽，用之不竭。
1.海洋能的简介
海洋能总量
据权威统计，全世界海洋能的理 论可再生量超过760亿千瓦。 海水温差能约400亿千瓦 盐度差能约300亿千瓦 潮汐能大于30亿千瓦 波浪能约30亿千瓦。
全球到2030年的电力装机容量将增长至48亿千瓦。我国 电力装机容量2009年底将达8.6亿千瓦
1.海洋能的简介
2.潮汐能
国外发展概况 其他国家 目前，俄罗斯计划的美晋潮汐电站设计能力为 1500万kW,英国塞纹电站为720万kW，加拿大芬 地湾电站为380万kW。 预计到2030年，世界潮汐电站的年发电总量将达 600亿kWh。
2.潮汐能
我国发展概况 由于地理条件我国的潮汐发电站主要位于 沿海浙江、福建等地，约占全国的80.9%。
新能源论文-海洋能发电
新能源论文-海洋能发电海洋能是一种可再生的自然能源，主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能和海水盐差能。
这些能源的开发对于沿海地区和海域的经济发展以及节能减排工作都具有重要意义。
当前应用在发电技术中的海洋能主要有海洋温差发电、海洋波浪发电和潮汐发电。
随着全球能源消费的增长，能源安全和环境问题越来越受到关注。
传统能源的减少和开发难度增大使人类陷入前所未有的能源危机。
大部分传统能源的利用过程伴随着相当程度的污染，严重破坏了人类的生存环境。
因此，开发清洁而安全的新能源是解决目前能源与环境困境的有效办法之一。
海洋能应用技术日趋成熟，为人类在下个世纪充分利用海洋能展示了美好的前景。
海洋能是一种蕴藏在海洋中的重要的可再生清洁能源，更广义的海洋能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。
海洋能是由太阳能加热海水、太阳月球对海水的引力、地球自转力等因素的影响下产生的，因而是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源。
开发海洋能不会产生废水、废气，也不会占用大片良田，更没有辐射污染，因此，海洋能被称为21世纪的绿色能源。
海洋能在海洋总水体中的蕴藏量巨大，能量密度低而单位体积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小。
要想得到大能量，就需要从大量的海水中获取。
因此，海洋能的开发需要大量的投资和技术支持。
但是，海洋能是一种洁净的新能源，具有重要的经济和环境价值。
海洋能的开发利用对于沿海地区和海域的经济发展和节能减排工作都具有重要意义。
海洋能是一种具有广阔前景的新能源。
随着高技术的支持和投资的增加，海洋能的应用技术将会不断成熟。
开发利用海洋能将会成为人类在下个世纪的重要任务之一。
海洋能发电
海洋能发电
一、海洋能类型
●潮汐能
●波浪能（海水动能）
●海流能（海水动能）
●海水温差能（表层海水与深层海水之间的温差所含能量）
●海水盐差能
●广义上还包括海面上空的风能、海水表面的太阳能和海里的生物
质能。
二、优缺点
●优点
蕴藏丰富，分布广，清洁无污染。
●缺点
能量密度低，地域性强，因而开发困难并有一定的局限性。
三、主要应用实例
●潮汐发电
据世界动力会议估计，到2020年，全世界潮汐发电量将达到1000-3000亿千瓦。
世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站，发电能力24万千瓦，已经工作了30多年。
中国
在浙江省建造了江厦潮汐电站，总容量达到3000千瓦。
波浪发电
据科学家推算，地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度。
大型波浪发电机组也已问世。
我国在也对波浪发电进行研究和试验，并制成了供航标灯使用的发电装置。
将来的世界，每一个海洋里都会有属于我们中国的波能发电厂。
波能将会为我国的电业作出很大贡献。
海洋能发电的技术
海洋能发电的技术在我们所生活的地球上，海洋占据了绝大部分的面积。
海洋不仅拥有丰富的生物资源、矿产资源，还蕴含着巨大的能量。
而海洋能发电技术的出现，为解决全球能源危机带来了新的希望。
海洋能主要包括潮汐能、波浪能、海流能、温差能和盐差能等。
这些能源形式各具特点，其发电技术也不尽相同。
潮汐能发电是海洋能发电中较为成熟的一种技术。
潮汐的涨落是由于月球和太阳对地球的引力作用引起的。
在海湾或河口等地形特殊的地方，潮汐的落差较大，从而形成了强大的势能。
潮汐能发电就是利用这一势能，通过建造水坝，在涨潮时将海水储存在水库内，落潮时放出海水，利用水位差推动水轮机旋转，进而带动发电机发电。
潮汐能发电具有可预测性强、能量稳定等优点，但也存在着建设成本高、对环境影响较大等问题。
波浪能发电是另一种具有潜力的海洋能发电技术。
波浪的产生是由于风与海面的相互作用。
波浪能具有能量密度高、分布广泛的特点。
目前，波浪能发电装置主要有振荡水柱式、点头鸭式、筏式等。
振荡水柱式装置通过波浪的起伏使气室内的空气往复运动，从而驱动涡轮机发电；点头鸭式装置则是利用装置在波浪作用下的上下运动来发电；筏式装置则是通过多个浮体在波浪作用下的相对运动来获取能量。
然而，波浪能发电技术目前仍面临着能量转换效率低、装置可靠性差等挑战。
海流能发电利用的是海洋中的海流运动所蕴含的动能。
海流就像海洋中的河流，其流速较为稳定。
海流能发电装置通常类似于水下风车，通过海流推动叶片旋转来带动发电机工作。
但海流能发电需要在特定的海域进行，且装置的安装和维护难度较大。
温差能发电基于海洋表层海水与深层海水之间的温度差。
在热带和亚热带海域，表层海水温度较高，而深层海水温度较低。
温差能发电装置利用这一温差，通过某种工质（如氨、丙烷等）的蒸发和冷凝过程来驱动涡轮机发电。
然而，温差能发电技术目前存在着成本高昂、效率较低等问题。
盐差能发电则是利用海水和淡水之间的盐度差所产生的渗透压来发电。
新能源之海洋能发电精
海洋能发电一、海洋能的简介在福岛核电厂事故之后，各国纷纷检讨核电政策。
日前德国宣布将于2022年关闭所有核电厂，以其它电力来源替代，未来再生能源发电势必扮演更重要的角色。
在各种再生能源技术当中，海洋能是发展较为迟缓的技术之一，目前各国对于海洋能的利用，仍处于相当初始的阶段。
不过地球有百分之七十一的面积是海洋，海洋能蕴藏量亦相当丰沛，在技术发展日益成熟的情况下，未来海洋能发电可望逐步成为人类重要的能源来源。
本篇将介绍海洋能的技术种类、目前的发展现况、以及未来的展望。
二、海洋能发电的现状与趋势2.1现状海洋能的利用以发电为主，技术种类繁多，现阶段发展较多的四种技术，分别为：⑴利用海洋中的洋流推动水轮机发电之海流发电(Marine Current Power ；(2 利用每天潮流涨落的位能差产生电力之潮汐发电(Tidal Power ；(3利用波浪运动的位能差、往复力或浮力产生动力之波浪发电(Wave Power ；(4利用深层海水与表层海水之温差汽化工作流体带动涡轮机发电之海洋温差发电(Ocean Thermal Energy Conversion ；OTEC。
以下分别介绍各种发电技术。
(1海流发电海流发电系利用海洋中海流的流动动力推动水轮机发电，一般乃于海流流经处设置截流涵洞之沉箱，并于其内设置水轮发电机，并可视发电需要增加多个机组，来进行发电；惟于机组间需预留适当之间隔，以避免紊流互相干扰。
目前国外已经有小规模试运转的案例，然而要达到大规模商用化仍需要一段日。
(2潮汐发电潮汐发电便是利用海潮满潮、退潮所形成的水位落差，来从事发电，在海湾围建堤防和水路，在涨潮时引水入储水池，退潮时将储水放出，每日可发电四次，但当潮汐满潮与退潮高度相差较小，则发电效益较低。
理想具经济效益的潮差至少需要5公尺。
潮汐发电为商用化进展较快的技术，目前已有商用化运转的发电站。
(3波浪发电波浪发电是将海浪动能转换成电能，其运转型式完全依据波浪之上下振动特性而设计，利用稳定运动机制撷取波浪动能，然后再加以利用来发电。
海洋能发电
海洋能发电海洋能发电通常指利用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等的发电技术。
而当前应用在发电技术中的海洋能主要有海洋温差发电、海洋波浪发电及潮汐发电。
一、海洋能简介海洋能源按能量的储存形式可分为机械能、热能和化学能。
其中，潮汐能、海流能和波浪能为机械能，海水温差能为热能，海水盐差能为化学能。
研究海洋能源的成因发现，潮汐能和潮流能来源于太阳和月亮对地球的引力变化，其他基本上源于太阳辐射。
1、潮汐能是指海水涨潮和落潮时时形成的水的势能和动能；2、波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能；3、海流能（潮流能）是指海水流动的动能，主要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；4、海水温差能是指表层海水和深层海水之间水温之差的热能；5、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。
所以，当前应用在发电技术中的海洋能主要有海洋温差发电、海洋波浪发电及潮汐发电。
二、海洋能发电的特点及发展应用前景1、能量蕴藏量大，并且可以再生，无污染据统计，全球可用于发电的海洋能蕴藏量约为1500亿KW，可能开发利用约100亿左右，数量十分可观。
2、能量密度低海水温差能是低热头的，较大的温差也不过20-50°；潮汐能是低水头的，较大潮差为7-10m；潮流能和海流能是低速度头的，最大流速约2m/s；而波浪的密度通常也比常规燃煤电厂热交换器单位时间、单位面积的能量低一个数量级。
3、稳定性比其他自然能源好海水温差能和海流能比较稳定，潮汐能与潮流能的变化也有规律可循。
4、技术难度大由于人类对于海洋世界的了解远不如对陆地的掌握，开发利用海洋能发电的技术难度大，仍然有许多问题正在探索和研究中。
三、海洋能发电的发展趋势基于海洋能发电的特点，当前海洋能发电开发的技术发展总的趋势为：首先，要提高电站的发电能力，即呈现出电站的大规模发展趋势；其次，由于常规能源的有限性，使海洋能的开发利用成为许多沿海国家开发新能源的目标，形成了海洋能发电技术及产品的潜在市场，即呈现出海洋发电技术及产品的商品化；第三，目前海洋能发电的成本还较高，为提高竞争力，必须改进发电技术，降低发电成本，并且要走综合利用海洋能之路。
2024年海洋能发电市场前景分析
2024年海洋能发电市场前景分析摘要本文对海洋能发电市场的前景进行分析。
通过对海洋能发电技术的发展现状和前景展望进行探讨，结合政府支持政策和市场需求，以及市场竞争状况进行综合分析，认为海洋能发电市场具有广阔的发展前景。
然而，面临的挑战也不容忽视，包括技术成本高、环境影响和政策支持等方面。
因此，为了实现海洋能发电市场的可持续发展，需要进一步加大技术研发力度，加强产业协调合作，提升海洋能发电的经济和环境效益。
1. 引言随着全球对可再生能源的需求不断增加和对碳排放的限制，海洋能发电作为一种清洁能源形式，受到了越来越多的关注。
海洋能发电是利用海洋中存在的能量形式来产生电力的过程，包括浪能发电、潮汐能发电和海流能发电等。
与传统的能源形式相比，海洋能发电具有丰富的资源、可再生性强、碳排放少等优势，被认为是未来能源发展的重要方向之一。
2. 发展现状与趋势目前，海洋能发电技术已经取得了一些重要的突破和进展。
浪能发电技术通过利用海浪的动能产生电力，可以在海岸线附近或海上安装浮标、浮筒等设备进行发电。
潮汐能发电则是利用潮汐涨落形成的潮流来推动涡轮机产生电力。
海流能发电则是通过利用海洋中存在的流动能量来驱动涡轮机产生电力。
这些技术在不同的地理环境和气候条件下都具有一定的适用性。
未来海洋能发电技术的发展趋势主要包括：提高发电设备的转换效率、降低成本、增强设备的可靠性和稳定性、提高能源利用效率等。
随着技术的不断进步，海洋能发电的规模和产能都将得到进一步提升，成为可再生能源中的重要组成部分。
3. 市场需求与政策支持由于对能源安全和环境保护的要求增加，全球市场对可再生能源的需求不断增加。
海洋能发电作为可再生能源的重要组成部分，受到了政府和消费者的广泛关注和支持。
各国政府纷纷出台政策措施，支持海洋能发电的发展，包括给予财政补贴、提供土地和海域使用权等。
这些政策支持有助于推动海洋能发电市场的发展，并吸引了更多的投资者进入海洋能发电领域。
是否应该禁止使用海洋能发电？
是否应该禁止使用海洋能发电？正方，应该禁止使用海洋能发电。
首先，海洋能发电的技术还不够成熟，存在诸多安全隐患。
海洋环境复杂多变，海洋能发电设备易受到海洋动力和海洋生物的影响，容易发生故障甚至事故。
比如，2018年挪威一处海洋风电场发生了严重事故，导致数十亿美元的损失，这就充分说明了海洋能发电存在安全隐患。
其次，海洋能发电对海洋生态环境造成了不可逆转的破坏。
海洋生态系统是地球上最为脆弱和敏感的生态系统之一，而海洋能发电需要在海洋中修建大量设备，这些设备会破坏海洋生态环境，对海洋动植物造成影响，甚至导致生物多样性的丧失。
这与我们保护环境、保护海洋生态的初衷相违背。
最后，海洋能发电的成本较高，不具备经济可行性。
尽管海洋能发电具有广阔的发展前景，但目前来看，海洋能发电的成本远远高于传统能源，而且需要大量的投入和维护成本。
因此，从经济角度考虑，禁止使用海洋能发电是更为明智的选择。
名人名句，美国著名科学家爱因斯坦曾经说过，“保护我们的地球，就是保护我们自己。
”这句话充分说明了我们应该保护环境、保护海洋生态的重要性。
反方，不应该禁止使用海洋能发电。
首先，海洋能发电是一种清洁能源，对环境友好。
相比传统能源，海洋能发电不会产生温室气体和污染物，对环境的影响更小。
而且，海洋能发电是可再生能源，不会像化石能源一样造成资源枯竭的问题。
其次，海洋能发电具有巨大的发展潜力。
海洋面积广阔，潮汐、海浪和海洋温差等能源丰富，可以为人类提供持续稳定的能源供应。
如果禁止使用海洋能发电，将错失利用这些丰富能源的机会，不利于能源的多元化发展。
最后，海洋能发电可以带动经济发展。
海洋能发电需要大量的技术研发和设备制造，这将促进相关产业的发展，创造就业机会，推动经济增长。
经典案例，英国的斯旺西湾潮汐能发电站是世界上第一座商业化的潮汐能发电站，它充分利用了海洋潮汐能源，为当地提供了清洁能源，同时也带动了当地经济的发展。
综上所述，从环境保护、能源发展和经济发展的角度来看，不应该禁止使用海洋能发电。
知识窗▏海洋能发电技术
知识窗▏海洋能发电技术海洋能通常是指海洋中蕴藏的可再生能源，主要包括波浪能、潮汐能、风能、海流能、温差能、盐差能等，还有人提出洋流、内波发电。
据世界能源委员会统计，全世界仅沿海地带便于开发的波浪能就有20亿kW，沿岸和近海区的潮汐能17kW。
海洋能具有取之不尽、用之不竭，开发利用不污染环境，不占用陆地等诸多特点。
目前，海洋能的开发已受到不少海洋国家的高度重视，它们投入相当大的人力、物力、财力，研究海洋能开发利用技术，其中有些技术，如风能、潮汐能都已经有成熟的商业化装置，波浪能、温差能正处于试验阶段。
下面就展开谈谈有关风能、潮汐能、波浪能及温差能等四种正在趋于成熟中的海洋能。
⒈ 风能国内风能从刚开始起步时的补充能源，变成现在的替代能源，是中国发展最快的绿色能源。
在我国陆地风电场建设快速发展的近些年，人们已经注意到陆地风能利用所受到的一些限制，将目光逐渐转向了风速大、风向较稳定的海上风能。
根据国内外已经建成的海上风电场投资比例及一些研究成果，风机基础约占风电场总成本的20%～30%，是造成海上风电成本较高的原因之一。
当然建设海上风电也有几大优点，主要是：①海上吹程长，摩擦力小，风速大。
大家知道能量和速度的二次方成正比，如果海上风速是陆地上的1.5倍，输出功率则是2倍多。
②采用海上运输能吊装更大的机组，因此海上可以安装更大型的装置。
③近海风场往往距离沿海人口密集地区较近，减少了电力运输的损耗。
④不会占用陆地的宝贵资源，尤其是西欧、东亚的沿海人口密集地区。
工程设计上，海上风电和陆上风场相差不大，仍然是座底式的为主，尤其是浅水的风机。
上图是几款座底式风机的示意图，其概念其实都来源于海上石油平台几种浮体形式，将浮体水动力、锚泊系统力和上部风力荷载耦合起来。
当水深深于50m时，座底式的就不经济了，漂浮式风力发电机则成了主流。
在浮式风机研究方面，日本和欧美是走在前列的。
当然，从动力学角度，漂浮式风机支架存在一些技术上的问题尚需解决，主要为：①风电机和海浪引起的波动最小化；②设计过程中的额外复杂性，包括支架结构和风电机之间的连接设备的认识和建模；③电气设备设计和成本，尤其是挠性电缆；④建造、安装和维护程序。
海洋能多种发电技术
4、 闭式循环系统
（1）闭式循环系统用低沸点液体（如液态氨）作为工作介 质，所产生的蒸气作为工作流体。
氨水的沸点33℃，明显低于水，更容易沸腾。
（2）闭式循环系统的特点
缺点：蒸发器和冷凝器要求高，耗资昂贵。 优点：蒸汽压力提高数倍，发电装置体积变小，而发电量可
达到工业规模。
闭式循环系统一提出，就得到广泛的赞同和重视，成为目前 海水温差发电的主要形式。
§5.5.3 温差发电的发展
温差发电的世界之最
世界最早的海水温差发电实验
1926 年，克劳德在法兰西科学院大厅，……
世界第一座海水温差电站
1930 年，克劳德在古巴海滨……
❖ 1881 年，法国人最早提出利用海水温差发电的设想； ❖ 1948 年，法国在非洲象牙海岸建造了一座7MW 的开式循环海水温差发电站。 ❖ 1964 年，美国人提出了闭式循环方案。 ❖ 1980 年，美国在夏威夷建造了一座1MW 的实验装置。
6、 波浪发电的发展
中国也是波浪能研发的主要国家之一，在世界上有一定影响。
1989年，中国第一座波浪电站建成并试发电成功。1996年改 建为20千瓦。
1999年，100千瓦摆式波浪能电站试运行成功。 2000年，100千瓦岸式振荡水柱式电站建成发电。 目前至少已累计生产600多台在中国沿海使用，并出口到日本
（3）开式循环的不足
① 低温低压下海水的蒸气压很低，为使汽轮发电机能在低 压下运转，机组必须造得十分庞大。
② 开式循环的热效率很低，为减少损耗，不得不把各种装 置和管道设计得很大。
③ 需要耗用巨量的温海水和冷海水，耗能严重，发电量的 1/4～1/3 消耗于系统本身。
④ 在海洋深处提取大量的冷海水，存在许多技术困难。
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盐差发电原理图
潮汐电站
潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建一拦水堤坝，将海 湾或河口与海洋隔开构成水库，再在坝内或坝房安装水轮发 电机组，然后利用潮汐涨落时海水位的升降，使海水通过轮 机转动水轮发电机组发电。
最大的潮汐电站——法国朗斯电站
浙江温岭江厦潮汐电站是我国最大的潮 汐能电站。
潮汐能电 站的原理
著名潮汐发电厂
海洋能利用
海洋能(ocean energy)是指依附在海水中的可再生能源，包括：潮汐 能、波浪能、海洋温差能、海洋盐差能和海流能等，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。
海洋能理论上可Biblioteka 生的总量为766亿千瓦。 海洋能开发利用的方式主要是发电，其中潮汐发电和小型波浪发电技 术已经实用化。
波浪能发电
葡萄牙的“海蛇”海浪发电站
英国海洋电力公司已研发出“海蛇”（Pelamis)波浪发电原型机
英国研制的水莽波浪发电装置
水蟒”工作原理非常简单：将“水蟒”安装 在距离海岸1.6公里-3.2公里远、36米-91米 深的水下，并系在海床上，同时使“水蟒” 的橡胶管道内充满海水。这样每当有波浪经 过时，弹性极强的橡胶管就会随之上下摆动， 橡胶管内部就会产生一股水流脉冲。随着波 浪幅度的加大，脉冲也会越来越强，并汇集 在尾部的发电机中，最终产生电能，然后通 过海底电缆传输出去。
水平轴式涡轮发电机
海流发电设施(300kW，英国南部 Devon海域)
Darrieus型垂直轴式涡轮发电机
helical螺旋叶片涡轮机
由英国安装的世界首台潮汐发电机
種類
適合開發場址之潛能
潛力場址
說 明
海流 能
海流流速： 花莲、台 1.05~1.60 m/s (東部) 东外海
0.78~1.05 m/s (澎湖 澎湖水道 水道)
主要特点： 可再生性 清洁能源 能量多变，不稳定性 能量巨大，颁布分散不均
一、潮汐能发电
因为太阳、月亮与地球之间的万有引力与 地球自转的运动使得海洋水位形成高低变化，这种 高低变化，称之为潮汐。 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。
在海洋中，月球的引力使地球的向月面和背月面 的水位升高。由于地球的旋转，这种水位的上升以 周期为12h25min和振幅小于1m的深海波浪形式由 东向西传播。太阳引力的作用与此相似，但是作用 力小些，其周期为12h。
潮汐发电的几最
世界最大的潮汐发电厂 法国北部LaRance河，Pe=240MW 世界最高的潮汐发电厂 加拿大Fundy高达39英尺Pe=20MW 世界首座海底潮汐发电厂 挪威北部Kvalsund Pe=300KW
加拿大安娜波利斯潮汐电站
潮汐发电厂全景
二、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。
波浪能发电方式按能量中间转换环节主要分为机 械式、气动式和液压式三大类
机械式 ：
通过某种传动机构实现波浪能从往复运动到单向旋转 运动的传递来驱动发电机发电的方式。
采用齿条、齿轮和棘轮机构的机械式 装置。随着波浪的起伏，齿条跟浮子 一起升降，驱动与之啮合的左右两只 齿轮作往复旋转。齿轮各自以棘轮机 构与轴相连。齿条上升，左齿轮驱动 其轴逆时针旋转，右齿轮则顺时针空 转。通过后面一级齿轮的传动，驱动 发电机顺时针旋转发电。机械式装置 多是早期的设计，往往结构笨重，可 靠性差，未获实用。
潮汐发电就是利用涨潮与退潮高低变化来发电，与水力 发电原理类似。当涨潮时海水自外流入，推动水轮机产生 动力发电，退潮时海水退回大海，再一次推动水轮机发电。
潮汐能发电
潮汐发电型式：
①单库单向型，只能在落潮时发电。 ②单库双向型：在涨、落潮时都能发电。 ③双库双向型：可连续发电，但未见实际应用。 目前世界上最大的潮汐发电站，是1966年在法 国朗斯潮汐电站，装有24台104千瓦贯流式水轮发 电机 ，年均发电量为5.44亿度。1980年建成的江 厦潮汐电站是我国第一座双向潮汐电站，也是目 前世界上较大的一座双向潮汐电站，其总机容量 为3200千瓦。
气动式 ：
通过气室、气袋等泵气装置将波浪能转换成空气能，再 由气轮机驱动发电机发电。 由于波浪运动的表面性和较长的中心管的阻隔，管内 水面可看作静止不动的水面。内水面和气轮机之间是气室。 当浮体带中心管随波浪上升时，气室容积增大，经阀门吸 入空气。当浮体带中心管随波浪下降时，气室容积减小， 受压空气将阀门关闭经气轮机排出，驱动冲动式气轮发电 机组发电。这是单作用的装置，只在排气过程有气流功率 输出。
收缩斜坡聚焦波道式装置简图。波浪 进入宽度逐渐变窄、底部逐渐抬高的收 缩波道后，波高增大，海水翻过导波壁 进入海水库，波浪能转换为海水位能， 然后用低水头水轮发电机组发电。 聚焦波道装置已在挪威奥依加登岛 250 kW波浪能发电站成功的应用。这 种装置有海水库储能，可实现较稳定和 便于调控的电能输出， 是迄今最成功 的波浪能发电装置之一。但对地形条件 依赖性强， 应用受到局限。
三、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。其中一种是海水环流，是指大量的海水从一个海域长距 离地流向另一个海域。 • 引起因素两种：首先海面上常年吹着方向不变的风，如赤道南侧 常年吹着不变的东南风，而其北侧则是不变的东北风。风吹动海 水，使水表面运动起来，而水的动性又将这种运动传到海水深处。 随着深度增加，海水流动速度降低；有时流动方向也会随着深度 增加而逐渐改变，甚至出现下层海水流动方向与表层海水流动方 向相反的情况。在太平洋和大西洋的南北两半部以及印度洋的南 半部，占主导地位的风系造成了一个广阔的，也是按反时钟方向 旋转的海水环流。在低纬度和中纬度海域，风是形成海流的主要 动力。其次不同海域的海水其温度和含盐度常常不同，它们会影 响海水的密度。海水温度越高，含盐量越低，海水密度就越小。 这种两个邻近海域海水密度不同也会造成海水环流。海水流动会 产生巨大能量。
温差发电
海洋面积佔据了整个地球表面的70%，由於 海洋面积广泛，加上太阳光的照射海洋可 说是地球上最大的太阳能储存场；若将海 洋热能转换发电故称為温差发电，目前转 换效率约3％。
海洋温差发电原理
氨氣 溫水（蒸發液態氨）
冷水（冷凝氨氣）
液態氨
开放式温差发电
封闭式温差发电原理
一九七九年在夏威夷试验成功的第一座海洋温差发电厂。
海洋温差发电（ocean thermal energy conversion，OTEC）
洋流（海流）温度分布
海洋能——盐差能
• 盐差能是以化学能形态出现的海洋能。
• 地球上的水分为两大类：淡水和咸水。全世界水 的总储量为1.4X109km3，其中97.2％为分布在大 洋和浅海中的咸水。在陆地水中，2.15％为位于 两极的冰盖和高山的冰川中的储水，余下的0.65 ％才是可供人类直接利用的淡水。海洋的咸水中 含有各种矿物和大量的食盐，1km3的海水里即含 有3600万t食盐
1.东部黑潮与澎湖水道约有千 级 之发电装置容量。 2.黑潮流速稳定，有利於稳定之 发电。 3.须克服深水施工、发电与维护
海洋能——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。 海洋是地球上一个巨大的太阳能集热和蓄热器。由太阳投 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。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50O～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。 在大部分热带和亚热带海区，表层水温和1000m深处的水温 相差20℃以上，这是热能转换所需的最小温差。据估计， 如果利用这一温差发电，其功率可达2TW。
液压式
通过某种泵液装置将波浪能转换为液体(油或海水)的压能或位能，再由油压 马达或水轮机驱动发电机发电的方式。 波浪运动产生的流体动压力和静压力使靠近鸭嘴的浮动前体升沉并绕 相对固定的回转轴往复旋转，驱动油压泵工作，将波浪能转换为油的压 能，经油压系统输送，再驱动油压发电机组发电。点头鸭装置有较高的 波浪能转换效率，但结构复杂，海上工作安全性差，未获实用。
• 目前洋流发电之技术发展乃以风能之研发结 果发电為基础，故海流涡轮机的结构与运\ 转原理与风力机类似。
• SeaGen是第一台商用涡轮式潮汐发电机， 其结构犹如海洋中的倒置风车
海流的涡轮发电机一般分成水平轴式及垂直 轴式，水平轴式与一般的风力发电机组相当类似， 而垂直轴式则主要為Darrieus型helical型叶片 涡轮机或十字型翼面涡轮机。
当太阳、月球和地球成直角时，就产生小潮(neap tide)；当它们在一条直线上时，就产生大潮(spring tide ， 又称春潮)。海岸每个月会经历一次大潮和一次小潮。
当太阳、月球和地球在一条直线上时，就产 生大潮；当它们成直角时，就产生小潮。除 了半日周期潮和月周期潮的变化外，地球和 月球的旋转运动还产生许多其他的周期性循 环，其周期可以从几天到数年。同时地表的 海水又受到地球运动离心力的作用，月球引 力和离心力的合力正是引起海水涨落的引潮 力。