海洋能多种发电技术分解
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(3)海蛇式
由一系列圆柱形钢壳结构单元 铰接而成,外型类似火车。当 波浪起浮带动整条装置时就会 起动铰接点,其内部的液压圆 筒的泵油会起动液压马达经过 一个能量平滑系统。
(4)摆式 1983 年建造了一座推摆式波浪能电 站。通过浮板的摆动将波浪能转换为 液压产生电力。
日本波浪能电站中效率较高
(5)收缩坡道式 在电站入口处设置喇叭形聚波器和逐渐变窄的楔形导槽,当 波浪进入宽阔一端向里传播时,波高不断地被放大,直至 波峰溢过边墙,转换成势能。水流从楔形流道上端流出, 进入一个水库,然后经过水轮机返回大海。
4、地球表面的总面积约 5.1 亿平方公里,其中海洋的面积占 71%,汇集了地球97%的水量。 趣闻:假如地球表面是平整的球面,将就会怎样? 全球水量是陆地体积的14倍,如果地球是平整的,将会被 2400米深海水覆盖
5、海洋能源(简称海洋能)
( 1)定义:海洋能源是海水中蕴藏着的一切的能量资源 的总称,通常指海洋中所蕴藏的可再生的自然能源。 (2)形式:潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等五种 除了潮汐能和潮流能来源于太阳和月亮对地球的引力作用以 外,其他几种都来源于太阳辐射。 (3)分类:海洋能源又可分三类 ①机械能:潮汐能、波浪能、海流能 ②热能:海水温差能 ③化学能:海水盐差能
3、 典型的波浪能发电装置
(1) 振荡水柱式(OWC)
水注上升和下降时,气流方向是相反的,气轮机的旋转方向 如果来回变化,发电也时正时负…… 小知识:Wells涡轮机(详见教材)
(2)点头鸭式(Duck) 鸭子的“胸脯”对着海浪 传播的方向,随着海浪 的波动,像不倒翁一样 不停地摆动。 摇摆机构带动内部的凸轮/ 铰链机构,改变工作液 体的压力,从而带动工 作泵,推动发电机发电。 可同时将波浪的动能和势能转换,理论效率达到90%以上。 浮动主梁骨架上,可并排放置多个“鸭子” 。
海洋的巨大威力
巨大的海浪可把 13吨重的整块巨石抛到 20米高处,能把 1.7万吨的大船推上海岸。
1968年,一艘巨型油轮,在好望角海域被狂涛巨浪折为两段 (想想这是怎么原因?详见教材引例故事) 如果海洋中蕴藏的丰富能源能够为人类所用,那人类也许 再也不必为能源问题担忧了。
§5 海洋能多种发电技术
来自百度文库
§5.1 海洋的概念
1、、什么是海洋:地球上广大而连续的咸水水体的总称, 是相互连通的。 2、海和洋的区别:远离陆地的水体部分为洋,靠近大陆的 水体部分为海。洋是海洋的主体部分,占海洋总面积的 89%。海是海洋的边缘部分。
3、海洋的水底地形像个大水盆
海底地形可以分为明显的五个部分:大陆架:在靠近大 陆的浅海部分,其深度一般不超过200米;大陆架外缘有 一巨大的陡坡,叫做大陆坡,水深从几百米陡增到几千 米,大陆坡以外是大洋底部。其中深陷的部分,我们称 为海沟;隆起延伸很长的部分,称为海岭,分布面积广 大的平坦部分,则为洋盆。
小知识:巨大浪涌往往是风暴来袭的前兆!
(3)波(海)浪的类型
①风浪: 在风的直接吹拂作用下产生的水面波动。(无风不起浪) ②涌浪: 由于风浪传播开去,出现在很远的海面,在无风海域的波浪。 (无风三尺浪) ③近岸浪: 外海的波浪传到海岸附近的波浪。
2、 波浪能资源的特点和分布
(1)特点
①波浪的前进,产生动能,波浪的起伏产生势能。
§ 5.2 海洋能资源
1、 世界海洋能资源
海洋是超大的太阳能接收体和存储器,是个“蓝色油田”。 据估计,海洋能可再生总量为766 亿千瓦。 其中 温差能为400 亿千瓦,盐差能为300 亿千瓦, 潮汐能为 30 亿千瓦,波浪能为 30 亿千瓦, 海流能为 6 亿千瓦。 不是全能利用。估计技术上允许利用的约64 亿千瓦, 其中,温差能20 亿千瓦,盐差能30 亿千瓦, 潮汐能1 亿千瓦,波浪能10 亿千瓦,海流能3 亿千瓦。
4、 波浪发电装置的基本构成
1、原理:波浪发电是通过转换装置,先把波浪能转换为机 械能,再最终转换成电能。
2、构成:
波浪能利用的关键是波浪能转换装置,通常经三级转换: (1)波浪能采集系统:“捕获波浪的能量; (2)机械能转换系统:把捕获的波浪能转换为某种特定形 式的机械能; (3)发电系统:与常规发电装置类似,用空气涡轮机或水 轮机等设备将机械能传递给发电机转换为电能。 波浪上下起伏或左右摇摆,能够直接或间接带动水轮机或空 气涡轮机转动……
小功率的波浪能发电,已在导航浮标、灯塔等获得推广应用 这一技术兴起于上世纪80年代初
3、波浪能的优点
在海洋能中,波浪能除可循环再生以外,还有以下优点:
1)以机械能形式存在,在各种海洋能中品质最高; 2)在海洋能中能流密度最大; 3)在海洋中分布最广。 4)可通过较小的装置实现其利用; 5)可提供可观的廉价能量。
2、 我国海洋能资源:资源丰富,东海沿岸,潮汐能、 潮流能、波浪能、温差能、盐差能
3、海洋能的特点
海洋能的特点,主要体现在以下几个方面: (1)蕴藏量丰富,可循环再生。 (2)能流分布不均,能量密度低。 (3)稳定性较好或者变化有规律。
(4)清洁无污染。
§5.3 波浪发电
1、 波浪的成因和类型 (1)波浪的能量来自于风和海面的相互作用,风 能变成波浪的势能与动能。 (2)能量大小取决于风速、风与海水作用时间及 作用路程。
②波浪的能量与波浪的高度、波浪的运动周期以及迎波面
的宽度等多种因素有关。
③波浪能是各种海洋能源中能量最不稳定的一种。
(2)全球波浪能资源
(3)我国波浪能资源
我国波浪能的理论存储量为7000万千瓦左右,沿海波浪能能流密度大约 为每米2千瓦~7千瓦。在能流密度高的地方,每1米海岸线外波浪的能流 就足以为20个家庭提供照明。
关注的问题 浩瀚的海洋中蕴藏着怎样的能量? 海洋中的各种能量都是怎样形成的? 大洋中的海流又能否利用? 不同深处的海水温差如何转变为电能? 咸海水中的盐分和发电有什么联系? 海洋能发电的设备有什么特点? 海洋能发电的发展状况如何? 教学目标 了解海洋能资源的形成原因和表现特征, 了解海洋能发电的各种方式和相关思路, 理解海洋能发电的特点和意义。