2019-2020学年高中地理人教版选修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

情景导入目标定位

材料一钱江明月夜，潮涨月满盈。随着中秋的到来，钱塘潮如约而至。2019年9月16日(农历八月十八)是最佳观潮时间。

材料二下图为钱塘潮与杭州湾地形图。现在钱塘潮不仅是海洋景观，也成为一种重要的海洋能源。

【思考】除了潮汐能，你还知道哪些海洋能源？说出潮汐能、波浪能等的特点，以及海洋能的开发前景。

1.了解海洋能的类型。

2.掌握海洋能的特点。

3.掌握潮汐能、波浪能开发利用的特点和现状。

一、海洋能的特点

1．海洋能：通常指海洋中所蕴藏的可再生的自然能源，主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能和盐差能等。

2．海洋能的特点

(1)总量大、密度小。海洋能在海水中蕴藏量巨大，但单位体积、面积上所拥有的能量较小。

(2)可再生。海洋能来源于太阳辐射能与天体间的万有引力。

(3)污染小。海洋能属于洁净能源，其开发利用对环境影响较小。

(4)时空分布不均。在空间上，海洋能因地而异，具有各自的富集海域；在时间上，它们大多具有明显的日变化、月变化和年变化。

1．什么是海流能、温差能、盐差能？

提示：海流能：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潮汐导致的有规律的海水流动。海流能的能量与流速的平方和流量成正比。相对波浪而言，海流能的变化更平稳且有规律得多。

温差能：指海洋表层海水和深层海水之间水温之差的热能。一方面，海洋的表面把太阳辐射能的大部分转化成为热水并储存在海洋的上层；另一方面，接近冰点的海水大面积地在不到1 000米的深度从极地缓慢地流向赤道。这样，就在许多热带或亚热带海域终年形成20 ℃以上的垂直海水温差。利用这一温差可以实现热力循环并发电。

盐差能：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。盐差能是海洋能中能量密度最大的一种可再生能源。

二、海洋能开发利用前景

目前，海洋能的开发主要用于发电。20世纪后期以来，美国、俄罗斯、日本、法国等沿海国家非常重视海洋能的开发。

1．潮汐能及其利用

(1)潮汐能是人类认识和利用最早的一种海洋能。

(2)分布：主要分布在一些浅窄的海峡、海湾和河口区域。

(3)潮汐发电的条件：一是潮差足够大；二是海岸能够储蓄大量的海水，并可以进行土建施工。

(4)潮汐发电站：1912年，世界上第一座潮汐发电站在德国的布斯姆建成；1966年，世界上最大容量的潮汐发电站在法国朗斯建成；1958年以来，我国陆续在广东省的顺德和东湾、山东省的乳山、上海市的崇明等地，建立了潮汐能发电站。

2．波浪能及其利用

(1)定义：海洋表面波浪所具有的动能和势能。

(2)优点：在最耗费能源的冬季，可以利用的波浪能量最大；海面极少平静，波浪随时可以利用。

(3)分布：波浪能主要集中在南北纬40°～60°之间的西风带海区。

(4)应用：世界上已有许多国家和地区研建了波浪能发电装置。为航标灯等提供电力的波浪能发电装置已实现了批量生产。

实现海洋能综合利用是海洋能开发利用的一个重要发展趋势。

2．波浪能为什么主要集中在南北纬40°～60°之间的西风带海区？

提示：波浪最常见的形式是风浪，波浪能的分布相对集中，赤道地带风少，两极附近冰多，波浪主要集中在南北纬40°～60°常年盛行西风的海域，特别是南半球由于较少受陆地阻挡，风力更强。

海洋能开发利用前景

读潮汐电站发电示意图，探究下列问题。

(1)潮汐电站的建设与陆地水电站的建设有何相似之处？

(2)潮汐电站与陆地水电站在大坝选址上有何异同？

(3)潮汐电站与陆地水电站发电原理有何不同之处？

提示：(1)两种电站都要建大坝，将水蓄存，使大坝两侧产生水位差，利用水位差产生的势能带动水轮机发电。

(2)都要选择河道较为狭窄的河段，但潮汐电站必须选择在河口处。

(3)水能是地势高低起伏使河流产生能量，而潮汐是天体引力使海水产生潮差。

1．海洋能的开发现状

目前，海洋能的开发利用主要用于发电。潮汐能和波浪能的发电技术已经进入实用阶段，但盐差能、温差能和海流能的发电技术还不够成熟。

2

含义指海水潮涨和潮落形成的水的势能

分布浅窄的海峡、海湾和河口区域

发电条件一是潮差足够大；二是海岸能够储蓄大量的海水，并可以进行土建施工

我国的情况有漫长的海岸线，蕴藏着丰富的潮汐能资源，沿海有许多地

方可以建潮汐电站

3.波浪能及其利用

含义指海洋表面波浪所具有的动能和势能

特点

表现成因

耗能最多的冬季，波浪能

量最大

冬季风力较大随时可以利用波浪随时有，海面极少平静不稳定、开发难度大、成

本较高

风力大小和方向不断变化表解潮汐能和波浪能的异同点

潮汐能和波浪能都是海洋中的自然能源，有许多相同的方面，也有不同的地方。现比较如下。

项目能源

不同点

相同点能量来源分布

潮汐能天体引力

浅窄的海峡、海湾和河

口地区总量大、密度小；可再生；污染小；时空分布不均；利用：发电

波浪能

风的吹拂(太阳辐

射) 集中分布在南北纬40°～60°的西风带海域

阅读下列图表材料，回答相关问题。材料一世界著名潮汐发电站表。

地点

平均潮差

(米)库区面积(平方

千米)

装机容量

(万千瓦)

年发电量(百万

千瓦·时)

投入运行时间

朗斯(法国) 8.0 17 24.0 540 1966年安娜波利斯(加

拿大)

6.4 6 1.78 30 1984年江厦(中国) 5.1 2 0.32 11 1980年