海洋能发电开发资料
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。
31
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。
5
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。
4
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
25
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。
海水能用来发电的原理
海水能用来发电的原理
海水能用来发电的原理主要基于海洋能的应用，包括潮汐能、波浪能、海流能、温差能等多种形式。
这些能源的利用涉及到多种物理原理，如能量转移、热传导、势能和动能的转换等。
具体来说，潮汐能和波浪能的开发利用主要基于周期性的水位涨落和波浪运动，通过水轮机、液压电机、气动涡轮等技术手段将动能转换为电能。
在这个过程中，能量转移和转换的原理起着关键作用。
海流能则是利用大规模水体流动中的动能进行发电，基本原理是利用海流的冲击力，使水轮机的叶轮高速旋转，驱动发电机发电。
这涉及到流体动力学和机械力学的原理。
温差能则利用热带和副热带海区表面温海水与深层冷海水间存
在的温差进行发电，利用热交换的原理来发电。
此外，海水温差能还可以通过吸收太阳光的能量转化为热能，进而提高海水温度，形成热能与势能的转换，用于发电。
总的来说，海水能用来发电的原理是通过各种物理原理将海洋中的能量转化为人类可利用的电能或其他形式的能源。
这种转换的实现需要深入理解海洋环境的特性，掌握相关物理原理，并利用先进的技术手段进行实现。
海洋能发电及应用技术方面
海洋能发电及应用技术方面海洋能是指利用海洋中的资源，通过各种技术手段将其转化为电能或热能的一种可再生能源。
海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能、热能等多种形式，具有巨大的潜力和广阔的开发空间。
在能源短缺和环境污染问题日益凸显的今天，海洋能成为了发展绿色能源和实现可持续发展的重要选择。
首先，潮汐能是利用海洋潮汐的涨落高差来产生能量的一种技术手段。
潮汐能源开发主要包括潮水发电和潮汐动力发电两种形式。
潮水发电是通过建设潮汐发电站，在潮汐涨潮时将海水引入发电机组，利用水流带动涡轮发电产生电能。
潮汐动力发电则是利用潮水引起的水流动能通过涡轮发电机转化为电能。
这两种技术都需要合适的地理环境和科学的工程设计，但可以稳定地产生大量可再生能源，对于稳定供电和减少温室气体排放具有重要意义。
其次，波浪能是指利用波浪的起伏运动来激励发电设备从而产生能量的一种技术手段。
波浪能发电主要通过波浪能发电机将波浪的能量转化为机械能，然后再通过发电机将其转化为电能。
波浪能稳定且持续的特点使其成为了海洋能中重要的一种形式，而且波浪能源密度大，资源分布广泛，具有很高的开发潜力。
目前，波浪能发电技术还处于初步阶段，需要解决材料、结构和成本等方面的问题，但是随着技术的进步和成本的降低，波浪能发电有望大规模应用。
另外，海流能是利用海水流动的动能来产生能量的一种技术手段。
海流能可以通过建立浮式或固定式的涡轮机组来转化为电能。
海流资源丰富，分布广泛，而且稳定性较高，不受季节和天气变化的影响，具有很大的发展潜力。
但是，海流能技术目前还面临着浮动装置的稳定性、材料的耐久性和对海洋生态环境的影响等问题，需要更多的研究和探索。
最后，海洋热能是利用海洋中的温差来产生能量的一种技术手段。
海洋热能发电主要通过建设温差发电站，利用海洋中的冷热季节性温差进行发电。
海洋热能资源庞大，且稳定性较高，可以实现全天候发电，对能源供应的稳定性具有重要意义。
目前，海洋热能技术尚处于研究和试验阶段，需要解决设备成本高、对海洋环境的影响和工程可行性等问题。
《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作用，使得海水产生周期性涨落而形成的能量。
波浪能则是由风作用于海面产生的起伏运动所蕴含的能量。
海流能是由海水流动产生的动能。
温差能是由于海洋表层和深层之间的温度差异而形成的能量。
盐差能则是由于海水盐度不同而产生的化学电位差能。
二、海洋能的特点1、可再生性海洋能来源于太阳、月球等天体的引力以及太阳辐射等，是一种取之不尽、用之不竭的能源。
2、清洁环保在其开发利用过程中，不会产生温室气体、污染物等，对环境的影响极小。
3、能量密度较低与传统的化石能源相比，海洋能的能量密度相对较低，这意味着需要较大的设备和面积来收集和转化能量。
4、不稳定性海洋能的产生受到多种因素的影响，如天气、季节、地理位置等，导致其具有不稳定性和间歇性。
三、海洋能的开发利用现状1、潮汐能目前，世界上一些国家已经建成了潮汐能发电站。
例如，法国的朗斯潮汐电站是世界上最大的潮汐电站之一。
我国也在浙江、福建等地开展了潮汐能发电的研究和试点工作。
2、波浪能波浪能的开发利用仍处于研究和试验阶段。
一些国家和地区已经研制出了多种波浪能转换装置，但要实现大规模商业化应用还面临诸多挑战。
3、海流能海流能的开发利用相对较少，但也有一些研究和试点项目在进行。
4、温差能和盐差能这两种海洋能的开发利用仍处于早期研究阶段，技术难度较大。
四、海洋能开发利用的技术1、潮汐能发电技术主要包括潮汐坝式发电和潮汐流发电两种方式。
潮汐坝式发电需要建造大坝，形成水库，利用涨落潮时的水位差来驱动水轮机发电。
潮汐流发电则是直接利用潮流的动能推动涡轮机发电。
2、波浪能转换技术包括振荡水柱式、点头鸭式、筏式等多种技术形式。
这些技术的原理是将波浪的上下运动或水平运动转化为机械能，再进一步转化为电能。
3、海流能发电技术通常采用叶轮式、螺旋桨式等装置来捕获海流的动能，进而带动发电机发电。
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、海洋能的定义和种类海洋能，简单来说，就是蕴藏在海洋中的可再生能源。
它主要包括以下几种类型：1、潮汐能潮汐能是由于天体引力的作用，使得海水在涨潮和落潮过程中产生的能量。
这种能量的产生与月球和太阳对地球的引力有关。
潮汐能的特点是具有规律性和可预测性。
2、波浪能波浪能是由风作用于海面产生的波浪所蕴含的能量。
波浪的起伏和运动蕴含着巨大的能量，但其能量密度相对较低，且具有不稳定性。
3、海流能海流能是由海水流动产生的能量。
例如，大洋中的暖流和寒流都携带着巨大的能量。
海流能的优点是持续性较好，但开发难度较大。
4、温差能温差能是基于海洋表层和深层之间的温度差异而产生的能量。
通常，海洋表层的水温较高，而深层的水温较低，这种温差可以被用来驱动热力循环，从而产生电能。
5、盐差能盐差能则是由于海水盐度的差异所产生的能量。
当淡水与海水相遇时，由于盐度的不同，会产生渗透压，这种压力差可以转化为能量。
二、海洋能的特点1、储量巨大海洋覆盖了地球表面的约 70%，其中蕴含的能量是极其丰富的。
据估计，海洋能的总储量远远超过了目前全球能源的消费量。
2、可再生性海洋能是一种可再生的能源，只要太阳、月球等天体存在，海洋能的产生就不会停止。
3、清洁环保在开发和利用海洋能的过程中，不会产生二氧化碳、硫化物等污染物，对环境的影响极小。
4、分布广泛海洋能在全球范围内都有分布，不受地域和资源分布不均的限制。
然而，海洋能的开发利用也面临着一些挑战和限制：1、能量密度低相比传统的化石能源，海洋能的能量密度通常较低，这意味着需要较大的设备和面积来收集和转化能量。
2、开发成本高海洋环境复杂恶劣，开发海洋能需要使用先进的技术和设备，这导致了高昂的开发成本。
3、技术难度大海洋能的开发涉及到海洋工程、电力工程等多个领域的技术，目前许多关键技术仍有待突破。
4、对环境的潜在影响虽然海洋能本身是清洁的，但开发过程中的一些活动，如海洋工程建设等，可能会对海洋生态环境造成一定的影响。
海洋能发电技术的发展与应用
海洋能发电技术的发展与应用在当今世界，随着能源需求的不断增长和传统能源的日益枯竭，寻找和开发新型可再生能源成为了人类社会发展的重要课题。
海洋，这个占据了地球表面约 71%的广阔领域，蕴含着巨大的能量。
海洋能发电技术作为一种新兴的能源获取方式，正逐渐引起人们的关注，并在近年来取得了显著的发展。
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。
这些能源具有储量丰富、可再生、清洁环保等优点。
其中，潮汐能是指由于月球和太阳对地球的引力作用，引起海平面周期性升降而产生的能量。
潮汐发电就是利用涨潮和落潮时的水位差，推动水轮机旋转，从而带动发电机发电。
波浪能则是由风对海面的作用引起的海水波动所产生的能量，通过波浪能转换装置可以将其转化为电能。
海流能是指海水流动所具有的动能，利用海流推动涡轮机发电是获取海流能的主要方式。
温差能是由于海洋表层海水和深层海水之间的温度差而产生的能量，盐差能则是由于海水和淡水之间的盐度差所蕴含的能量。
潮汐能发电是海洋能发电中发展较为成熟的技术之一。
早在 20 世纪初，法国就建成了世界上第一座潮汐发电站。
此后，英国、加拿大、俄罗斯等国家也相继开展了潮汐能发电的研究和建设工作。
我国在潮汐能发电方面也取得了一定的成果，如浙江温岭的江厦潮汐电站，是我国目前规模最大的潮汐电站。
潮汐能发电具有规律性强、可预测性好等优点，但也存在着建设成本高、对地理环境要求苛刻等局限性。
波浪能发电技术近年来发展迅速。
波浪能装置的种类繁多，常见的有振荡水柱式、摆式、筏式等。
振荡水柱式装置通过波浪的上下运动，推动空气在一个封闭的腔室内来回流动，从而驱动涡轮机发电。
摆式装置则是利用波浪的冲击力使摆体来回摆动，通过机械传动装置带动发电机发电。
筏式装置则是由多个浮体组成，通过浮体的相对运动来获取能量。
波浪能发电的优点是能量密度较高，但由于波浪的随机性和不稳定性，其能量转换效率还有待提高，并且装置的维护成本也较高。
海洋能的开发利用PPT课件(上课用)1 人教课标版
一、什么是海洋能？ 定义：
蕴藏在海洋中的可再生能源。包括潮汐能 、波浪能、海洋温差能和海洋盐度差能
二、海洋能的特点（优缺点）
（1）总量大，密度小 （2）可再生 （3）污染小，是清洁 能源 （4）时空分布不均 空间上因地而异
时间上有日变化、月 变化、年变化
的开发和利用
目录
一、什么是海洋能 二、海洋能的特点 三、海洋能的开发利用
1、潮汐能及其利用 2、波浪能及其利用 3、温差能及温差发利用 4、盐差能及盐差发电
世界已探明能源储量 和可开采年限
石油：资源的储量为10195亿桶，可供 开采43年，高成本油田可供人类开采 240年；
天然气：埋藏量为144万亿立方米，可 开采63年，高成本气田可供开采452年 ；
视频1：海洋能的利用
三、海洋能开发利用
1、潮汐能及利用
什么是潮汐能？
潮汐能是指海水潮涨和潮落形成的水 的势能。
潮汐能是以势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与动能。 它包括潮汐和潮流两种运动方式所包含的能 量，潮水在涨落中蕴藏着巨大能量，这种能 量是永恒的、无污染的能量。
视频2：潮汐的形成与潮汐能
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。
如何利用波浪能？
波浪能利用的关键是波浪能转换装置。通 常波浪能 要经过三级转换：
第一级为受波体，它将大海的波浪能吸收 进来；
第二级为中间转换装置，它优化第一级转 换，产生出足够稳定的能量； 第三级为发电潮汐电站是我 国第一座双向潮 汐电站，总机容 量为 3200千瓦 已并入华东电网 运行。
我国潮汐能资源特点
海水资源开发利用实践——潮流能发电
海水资源开发利用实践——潮流能发电由于引潮力的作用，海水不断地涨潮、落潮。
涨潮时，大量海水汹涌而来，具有很大的动能；同时，水位逐渐升高, 动能转化为势能。
落潮时，海水奔腾而归，水位陆续下降，势能又转化为动能。
海水在涨潮和落潮时所具有的动能和势能统称为潮汐能。
潮汐能是一种蕴藏量极大、取之不尽用之不竭、不需开采和运输、洁净无污染的可再生能源。
目前潮汐能最成熟的利用形式是潮汐发电。
2022年4月29日上午, 位于浙江省舟山市岱山县秀山岛海域的LHD海洋潮流能发电平台，目前世界最大单机容量潮流能发电机组“奋进号”正在潮流的带动下平稳运转，源源不断地输送出绿色电能。
截至2022年7月底，该电站已连续运行超过62个月，累计发电总量超过293万千瓦时。
一、潮流能资源的基本介绍潮流能是指月球和太阳的引潮力使海水产生周期性的往复水平运动而形成的动能，发电原理是将水流中的动能通过装置转化为机械能，进而将机械能转化为电能。
适宜开发潮流能的区域通常是指流速峰值大于2m∕s的位置，发电装置通常在潮流流速为0. 8m∕s时启动。
开阔海域的潮流速度通常仅为0. lm∕s,但潮波与邻近陆块之间的岬角、岛屿和狭窄海峡等海岸地形的相互作用可使得流速超过2m/s。
因此，合适的地点位于沿海水域且高度局部化。
根据亚特兰蒂斯能源公司的报告，潮流能在全球范围内储量超过120GW。
二、潮流能发电技术（一）潮流能发电装置潮流能发电装置在开发过程中，逐渐研发出多种不同的结构形式，其中根据来流的流向与水轮机装置转动轴的位置关系，可分为水平轴式水轮机和垂直轴式水轮机，还有通过支撑臂摆动来获能的振荡水翼技术等；现有的多数潮流能装置采用直接固定于海底的方法，这样更有利于获能的稳定，但如果需要在离岸较远、水位较深的地方安装装置，则需采用漂浮式结构以便于安装和节约成本。
利用天然潮流所带来的动能推动装置发电的技术可以避免如潮汐发电站或水电站需要修建堤坝与配套设施，能减少相应的投资，且水轮机装置对生态环境影响小。
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。
海洋能的开发与利用
海洋能的开发与利用一、海洋能介绍及概述海洋能是指人类从海洋中获取能源的一种方法，该能源主要来自于太阳能、地球引力和月球引力，可以分为潮汐能、波浪能、海流能、海洋温差能等几种类型。
海洋能是一种绿色、清洁、无污染、独立、持续的新能源，对于减缓气候变化、保护环境、实现可持续发展等具有重要意义。
二、潮汐能潮汐能是指利用潮汐涨落过程中储存的能量，通过水力涡轮机、发电机等装置将潮汐海水能转化为电能。
世界上已经有许多潮汐能发电站，如法国的拉韦勒岛潮汐能电站、英国的圣金茂潮汐能电站等。
三、波浪能波浪能是指利用海上波浪的动能，通过波浪能转换器将波浪的机械能转化为电能。
目前波浪能转换器主要有浮子型、摆锤型、齿轮箱转子式、气垫孔径式等几种类型。
四、海流能海流能是指利用海洋中的水流能量，通过水轮机、涡轮和发电机的组合将海流水动能转化为电能。
海洋中的海流是相对较为稳定的，可持续性强。
目前，全球有很多海流能发电项目正在进行中，如加拿大的海洋烽火、英国的海洋流和哥伦比亚河等。
五、海洋温差能海洋温差能是指利用海洋中的温差能，通过热机原理将温差能转化为电能。
其中利用海洋温差的方法主要有海水蒸汽发生器，采用这种方式可以直接将温差的能量转化为电能。
六、海洋能利用的优缺点海洋能利用的主要优点是：能源来源丰富，可持续性强；相比于其他能源，具有独立性和绿色无污染的特点；对环境污染程度较低，减缓气候变化的效果更好。
但同时，海洋能利用也存在一些不足之处，如设备建设量大、投资成本高、海洋环境复杂、生态环境影响大等。
七、海洋能以及未来发展趋势海洋能以其适应性广、可再生性强等特点，受到各国政府和研究机构的重视。
在海洋能的开发和利用方面，目前已经有多个国家已经开展了相关的科学研究，针对不同类型的海洋能，持续不断地取得了良好的成果，相关技术设备不断升级发展，越来越完善。
未来，随着环保意识的不断提高以及海洋能技术的持续发展，海洋能将会成为能源组合中的重要一环，对于推动经济、促进环境保护和实现可持续发展具有重要意义。
海洋技术 第六章海洋能源开发技术
１９７８～１９７９年，日本海洋科技中心建成了一艘世
界上最大的海浪发电船“海明”号，并进行海上试验。“海明” 号严格地说并不是船，它没有底，只是一个长８０米、宽１２ 米的浮动设备。船上装有３台两阀式涡轮机组，额定功率为２ ５千瓦，最大输出功率曾达到过１５０千瓦。１９７９年下半 年，“海明”号发电船纳入国际能源机构的共同开发计划，由 日、英、美、加拿大、爱尔兰５国参加。当时船上装设了８台 机组，总装机容量达到２０００千瓦，一下子跃居为世界上最
四、潮汐能开发的特点－缺点
1、潮差和水头在一日内经常变化，在无特殊调节措施时，出 力有间歇性，给用户带来不便。但可按潮汐预报提前制定运行计划， 与大电网并网运行，以克服其间歇性。 2、潮汐存在半月变化，潮差可相差二倍，故保证装机的年利 用小时数也低。 3、潮汐电站建在港湾海口，通常水深坝长，施工、地基处理 及防淤等问题较困难。故土建和机电投资大，造价较高。 4、潮汐电站是低水头、大流量的发电形式。涨落潮水流方向 相反，故水轮机体积大，耗钢量多， 进出水建筑物结构复杂。而 且因浸泡在海水中，海水、海生物对金属结构物和海工建筑物有腐 蚀和沾污作用，需作特殊的防腐和防海生物粘附处理。
单库单向类
分类
单库双向类
双库单向类
单库单向类
单库单向型是在涨潮时将贮水库闸门打开，向水库充水，平 潮时关闸；落潮后，待贮水库与外海有一定水位差时开闸， 驱动水轮发电机组发电。单库单向发电方式的优点是设备结 构简单，投资少；缺点是发电断续，1天中约有65％以上的时 间处于贮水和停机状态。
单库双向类
海洋能发电设备研发生产方案(二)
海洋能发电设备研发生产方案一、实施背景随着全球对可再生能源的关注度不断提高，海洋能作为丰富的可再生资源，在全球能源结构改革中占据了重要的地位。
海洋能发电以其清洁、高效、可再生的特性，日益受到世界各国的重视。
然而，海洋能发电设备的研发与生产仍面临技术难度大、成本高、市场接受度低等挑战。
中国作为海洋大国，拥有丰富的海洋能资源，因此，开展海洋能发电设备研发生产具有深远的战略意义。
二、工作原理海洋能发电设备主要利用海洋能进行发电，包括潮汐能、波浪能、温差能等。
本方案以潮汐能发电设备为例，阐述其工作原理。
潮汐能发电设备利用潮汐水位变化产生的能量进行发电。
具体来说，潮汐能发电设备包括水轮发电机组、水轮机和控制装置。
水轮机通过潮汐水位变化驱动水轮叶片转动，进而驱动发电机进行发电。
控制装置则负责调节水轮机的转速，保持电力输出的稳定。
三、实施计划步骤1.资源调查与分析：首先对我国的海洋能资源进行全面的调查和分析，确定各区域的海洋能资源状况和特点，为后续研发提供数据支持。
2.技术研发：进行潮汐能发电设备的技术研发，包括水轮机设计、材料选择、控制系统开发等方面。
同时，进行实验室模拟测试，优化设备性能。
3.样品制作与测试：根据研发结果，制作潮汐能发电设备的样品，并在实际环境中进行测试，验证其性能和稳定性。
4.生产与示范：经过测试验证后，开始进行批量生产，并在具有代表性的海域设置示范项目，以展示设备的实际效果。
5.市场推广与合作：通过宣传和教育活动，提高公众对海洋能发电的认知度和接受度；同时寻求与其他产业领域的合作，共同推动海洋能发电设备的应用和发展。
四、适用范围本方案适用于沿海地区，特别是具有丰富潮汐能资源的地区。
这些地区可利用潮汐能进行发电，以缓解当地电力供应的压力，同时也有助于减少对传统能源的依赖，推动能源结构的转型。
此外，海洋能发电设备的研发和生产也将带动相关产业的发展，创造更多的就业机会。
五、创新要点1.以潮汐能发电为突破口，充分利用我国丰富的海洋能资源。
海洋能源的资源利用及发电技术研究
海洋能源的资源利用及发电技术研究第一章海洋能源资源概述海洋能源是指蕴藏于海洋中的潜在能量资源，包括海洋动力能、潮汐能、浪能、海流能、海水温差能和海水深度梯度能。
全球海洋储存的能源巨大，因此从海洋中开发能源正在成为可持续发展的重要领域之一。
目前，海洋能源资源的贡献在全球装机容量中处于发展阶段，但其发展前景非常广阔。
第二章海洋能源开发利用技术1. 海洋动力能利用技术海洋动力能是指海水流动所具有的机械能和动能，由于海水具有高密度和流速，因此其具有非常大的运动能量。
利用海洋动力能主要有涡轮式和摆式两大类。
2. 潮汐能利用技术潮汐能是指海洋中因地球引力引起的潮汐运动所具有的能量。
由于其引力的运作机制，潮汐能具有周期性和可预测性，因此成为了一种非常稳定的海洋能源。
3. 海浪能利用技术海浪能是指海面水流受风力作用所形成的波浪运动所具有的能量。
利用海浪能大多采用浮体式装置和涡轮转子式装置两种方式。
其中浮体式装置一般使用锚定于海面或海底的浮体对海浪进行测量，然后转换为电能。
4. 海流能利用技术海流能利用的主要方式是利用海流推动旋转式涡轮转子发电机，将发电机产生的电能传输到岸上。
这种技术利用了海洋动力运动的本质，就是海流将会带来旋转式涡轮运动。
5. 海水温差能利用技术海水温差能是指海水中不同温度层之间所蕴藏的能量。
利用海水温差能主要采用开环式或闭环式两种方式。
6. 海水深度梯度能利用技术海水深度梯度能是指由于深海的低温与浅海的高温所形成的温差所具有的能量。
利用海水深度梯度能主要采用差分式蒸汽发生器和直接循环式蒸汽发生器两种方式。
第三章海洋能源的发展前景海洋能源具有能量储存巨大，多样性和可再生性等特点，因此从海洋中开发能源正在成为可持续发展的重要领域之一。
目前，各国正在积极开发海洋能源，加大研发力度，其发展前景非常广阔。
在英国，已建成世界最大的潮汐电站，通过海中的 turbines 将潮汐能转换为电能。
在北美，旋转海洋涡轮也已开始商业化应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
传动系统因捕能原理不同而不同，下图所示为一些波浪能捕获装置原理图。
图1利用直线发电机来发电，并不存在复杂的传动系统。
图2是把滑轮的旋转运动通过齿轮箱加速后传给发电机，与一般传动系统无异。
图1 图2
表1
在表1所示的诸多波能发电装置中，均采用了液压缸或液压马达再带动发电机的传动结构，也有通过波浪引起的压缩空气形成的气流来推动汽轮机再通过齿轮箱的传动结构。
在文献[1]中的LIMPET装置中，采用了振荡空气式结构，其主要特点在于通过一对汽轮机使气流在进出时均使叶轮朝一个方向旋转。
但无论在波浪能利用方面还是在潮流能利用方面，对液压传动系统的详细描述的文章几乎没有找到，比如在图3中，通过摆式结构，使液压泵吸油再排油，再通过液压传动系统稳定油量或油压；图4中是直接将摆式结构的旋转轴带动叶片泵(vane pump)，再通过液压传动系统驱动发电机发电；但两者对液压回路的描述基本没有。
图3 图4
以下为广州能源所的100kW近岸式波能电站的结构设计及保护方案[2]，其结构如下：
图5
它也属于空气振荡式结构，为了降低传动系统的刚性，在传动结构中采用了弹性联轴器(spring coupling)和安全联轴节(safety coupling)，弹性联轴器抹平波峰信号，安全联轴节保证任何峰值时的输出功率不大于额定功率。
支路阀(bypass valve)起到防止气流量过大的作用；刹车(brake)用于支路阀开启后气流量仍大于额定流量的时侯，当刹车动作时，蝶形阀动作关闭气流通道。
参考文献[3] 描述了另一种波浪能液压式Power Take-off装置，文章认为液压方式是波能转换的合理应用方式。
低速时波浪产生大的力，在这种机制下，液压系统可以将其转换成能量并贮存。
文献[4],[5,][6]也提到液压系统在波能利用中的作用。
下图为pelamis海蛇号波浪发电系统的传动原理图，通过控制集流腔(control manifold)，液压缸将流体介质压入高压蓄能器并短期贮存，蓄能器为液压马达提供相对稳定的高压流体，并带动发电机发电。
图6 Much simplified schematic of the Pelamis PTO system.
]. Environment News Service. 09/26/01. "World's First Wave Generated Power Station Opens," November 21, 2000, /ens/nov2000/2000L-11-21-01.html
[2]. Structural Design and Protective Methods for the 100kW Shoreline Wave Power Station. China Ocean Engineering,2003, V ol.17, No.3, pp439~448
[3]. Ross Henderson (Ocean Power Delivery Ltd, Edinburgh, Scotland, UK), Design, simulation, and testing of a novel hydraulic power take-off system for the Pelamis wave energy converter. Renewable Energy 31 (2006): 271–283.
[4] Salter S. Power conversion systems for ducks. Proc.International conference on future energy concepts,
vol.171. London: IEEE Pub.; 1979. pp.100–108.
[5] Salter S, Lin C. The sloped IPS wave energy converter. Proc. Second European Wave Energy Conference, Lisbon Portugal, November 1995.
[6] Blake TE, Chaplin RV. The P.S.FROG: Latest developments and model testing, Proc. Third European Wave Energy Conference, V ol. 1, Patras Greece, September 1998.
潮流能及海流能发电装置的传动系统
目前世界范围内正在研究的海流或潮流发电装置，以齿轮箱传动结构为主，如英国MCT公司的Seaflow/SeaGen系统，SMD公司的TiDel及挪威2003年的海流能发电装置等。
其结构如图7所示。
图7
以下是南安普敦大学的试验台研究方案[1]，它采用带式传动方案。
如图8、图9和图10所示。
该方案是为测量功率及轴向推力而设计的。
如图9，其传动结构基本如下：叶轮->扭矩推力测量仪->轴承密封->分离推力环->推力轴承->滑轮->轴承。
带传动->滑轮->发电机
图8 图9
图10
1978年3月17日至4月25日，定海科技小组在金塘岛与册子岛间西垢门港作原理性试验潮流能
发电时，采用了液力传动把螺旋桨转速产生的能量送至装在在船上发电机；1987年农民企业家何世钧先生自制的潮流发电装置也采用了液压传动装置带动发电机发电；但液压传动在海潮流发电系统中的详细介绍也非常少。
随着技术的不断成熟，液力传动、无齿轮传动等会成为传动系统中的重要选择方案。