10海洋能新能源解析

循，开发规模大小均可。 缺点：
获取能量的最佳手段尚无共识，大型项目可 能会破坏自然水流、潮汐和生态系统。
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总量
据统计，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。
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二、海洋能的主要能量形式
温差能利用的最大困难是温差太小，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。
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温差能的主要利用方式为发电，法国物理学家 阿松瓦尔首次提出利用海水温差发电设想；
1926年，阿松瓦尔的学生克劳德试验成功海水 温差发电。
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波浪能发电装置 27
波浪能发电装置工作原理
1、波浪引起的水位上升；2、空气流；3、涡轮机；4、空气出口阀 5、波浪方向；6、水位下降；7、空气进口阀
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3、海水温差能
海水温差能是指海洋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。
潮差/m 8.5 7.1 3.9 5.1 2.4 4.5 3.6 4.9 5.1 2.1 2.5
容量/MW 240 19.1 0.4 3.2 0.64 1.28 0.15 0.15 0.04 0.15 0.04
投运时间
1966 1984 1968 1980 1978 1989 1971 1975 1961 1976 1977
由于太阳的普照，平均每年每km2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，可以称之为“蓝色的油田”。
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定义
海洋能指以海水为载体能源，海洋通过各种物 理过程接收、储存和散发能量，这些能量以潮 汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存 在于海洋之中。
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。
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潮汐能利用的主要方式是发电，潮汐发电与水 力发电的原理相似。
和水力发电相比，潮汐能的能量密度很低，相 当于微水头发电的水平。
世界上潮差较大值约为13－15m，我国最大值 （杭州湾澉浦）为8.9m。
通常平均潮差在3m以上就有实际应用价值。
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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，在涨潮时将海水储 存在水库内，以势能的形式保存，在落潮时放出 海水；利用高、低潮位之间的落差，推动水轮机 旋转，带动发电机发电。
发电功率和落差及水的流量成正比，并且是处于 变工况的。
按照运行方式和对设备要求的不同，可分为单库 单向型、双库双向型和双库单向型。
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世界主要潮汐电站
国家
法国 加拿大 前苏联
中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国 中国
站名
朗斯 安纳波利斯
基斯拉雅 江厦
白沙口 幸福洋
岳浦 海山 沙山 例河 果子山
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1、潮汐能
潮汐现象是指海水在天体（主要是月球和太阳 ）引潮力作用下所产生的周期性运动，习惯上 把海面垂直方向涨落称为潮汐，而海水在水平 方向的流动称为潮流。
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。
据专家们估计，全球海洋中所蕴藏的潮汐能约 有30亿kw，若能把它充分利用起来，其每年 的发电量可达33480万亿kwh。
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海浪波级
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海洋不同区域年平均波浪能密度（MWh/m） 好望角、北海，太平洋
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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。
波浪能利用装置大都源于几种基本原理： –利用物体在波浪作用下的振荡和摇摆运动 –利用波浪压力的变化 –利用波浪的沿岸爬升将波浪能转换成水的势 能
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法国朗斯潮汐电站
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浙江温岭江厦潮汐电站
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加拿大安纳波利斯潮汐电站 （1）蓄水池水位控制闸 （2）地下电厂动力控制室
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பைடு நூலகம்
2、波浪能
波（涌）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。波浪能是海洋能源中能量最不 稳定的一种能源。
除潮汐能源自月球、太阳和其他星球的引力外 ，其它海洋能均源自太阳及太空辐射。
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特点
(1)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。要想得到大能量，就得从大量的海 水中获得。
(2)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。
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(3)海洋能有较稳定与不稳定能源之分。较稳定的为 温度差能、盐度差能和海流能。不稳定能源分为 变化有规律与变化无规律两种。属于不稳定但变 化有规律的有潮汐能与潮流能。既不稳定又无规 律的是波浪能。
(4)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。
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优缺点
优点： 取之不竭的可再生资源，潮汐能源有规律可
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。
波浪能的大小可以用海水起伏势能的变化来进行估算， 即P＝0.5TH2（P为单位波前宽度上的波浪功率，单位 kw/m；T为波浪周期，单位s；H为波高，单位m。）
台风导致的巨浪，其年平均波浪功率也仅20－40kw/m2 。
中国海岸大部分的年平均波浪功率为2－7kw/m2。
新能源利用技术
王一平 教授 天津大学化工学院 2013.5.27
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第五章 海洋能
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主要内容
海洋能概述 海洋能的主要能量形式 海洋能的利用现状与前景展望
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一、概述
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地球表面积约为5.1×108km2，陆地表面积为 1.49×108km2占29%；海洋面积达 3.61×108km2。
以海平面计，全部陆地的平均海拔约为840m ，海洋的平均深度约为3800m，整个海水的 容积多达1.37×109km3。