海洋能利用技术

海洋能的特点
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。 它具有可再生性。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。

海洋能的特点
法国朗斯潮汐电站
江厦潮汐发电站
波浪能
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

全世界波浪能的理论估算值为109 kW量 级。利用中国沿海海洋观测台站资料估 算得到，中国沿海理论波浪年平均功率 约为1.3×107 kW。但由于不少海洋台 站的观测地点处于内湾或风浪较小位置， 故实际的沿海波浪功率要大于此值。其 中浙江、福建、广东和台湾沿海为波浪 能丰富的地区。
潮汐发电的主要优点
潮汐电站的水库都是利用河口或海湾来建造 的，不占用耕地，也不像河川水电站或火电 站那样要淹没或占用大量的良田； 它既不像河川水电站那样受洪水和枯水季节 的影响，也不像火电站那样污染环境，是一 种既不受气候条件影响而又非常“干净”的 发电站； 潮汐电站的堤坝较低，建造容易。其投资也 相对较少。
我国的海洋能Βιβλιοθήκη Baidu发
我国海洋能开发已有近40年的历史，迄 今已建成潮汐电站8座。 我国的海洋发电技术已有较好的基础和 丰富的经验，小型潮汐发电技术基本成 熟，已具备开发中型潮汐电站的技术条 件。

海流能
海流能
海流能是指海水流动的动能，主要是指 海底水道和海峡中较为稳定的流动以及 由于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。

海流能的利用

海流能的利用方式主要是发电，其原理 和风力发电相似，几乎任何一个风力发 电装置都可以改造成为海流发电装置。 但由于海水的密度约为空气的1 000倍， 且装置必须放于水下。故海流发电存在 一系列的关键技术问题，包括安装维护、 电力输送、防腐、海洋环境中的载荷与 安全性能等。

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 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
波浪能利用

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。波浪能利用装置的 种类繁多，有关波能装置的发明专利超 过千项，获得专利证书的也达数百件。 波浪能利用被称为“发明家的乐园”。
波浪能利用的几个基本原理
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等。 早期海洋波浪能发电付诸实用的是气动 式波力装置。道理很简单，就是利用波 浪上下起伏的力量，通过压缩空气，推 动汲筒中的活塞往复运动而做功。
蓝色的煤海

据专家们估计，全球海洋中所蕴藏的潮 汐能约有27亿kW，若能把它充分利用 起来，其每年的发电量可达33 480万亿 kW•h。无怪乎人们把巨大的潮汐能誉 为“蓝色的煤海”！
潮汐发电

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。通过贮水库， 在涨潮时将海水贮存在贮水库内，以势 能的形式保存，然后，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。
盐差能
盐差能

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。
盐差能的利用

盐差能的利用主要是发电。其基本方式 是将不同盐浓度的海水之间的化学电位 差能转换成水的势能，再利用水轮机发 电，具体主要有渗透压式、蒸汽压式和 机协化学式等，其中渗透压式方案最受 重视。
潮汐中的巨大能量

海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能量。在涨 潮的过程中，凶涌而来的海水具有很大 的动能，而随着海水水位的升高，就把 海水的巨大动能转换为势能，在落潮的 过程中，海水奔腾而去，水位逐渐降低， 势能又转换为动能。
潮差

潮起潮落所形成的水位差，即相邻高潮 潮位与低潮潮位的高度差，称为潮位差 或潮差。通常，海洋中的潮差不大，一 般只有几十厘米至1m左右。而在喇叭 状海岸或河口的地区，其潮差就比较大。
海洋能
可再生的海洋能源

海洋是一个巨大的能源宝库，仅大洋中 的波浪、潮汐、海流等动能和海洋温度 差、盐度差能等的存储量高达天文数字。 这些海洋能源都是取之不尽、用之不竭 的可再生能源。
可再生的海洋能源

海洋能源通常指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。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。究其成因，潮汐能和潮 流能来源于太阳和月亮对地球的引力变 化，其他均源于太阳辐射。

波浪发电站示意图 波浪能供电的灯光浮标
温差能
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。 海洋的表面把太阳的辐射能的大部分转 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 m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。
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。 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。

潮汐能
潮汐能

因月球引力的变化引起潮汐现象，潮汐 导致海水平面周期性地升降，因海水涨 落及潮水流动所产生的能量，称为潮汐 能。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。

温差发电

温差发电的基本原理就是借助一种工作 介质，使表层海水中的热能向深层冷水 中转移，从而做功发电。
海洋温差能利用

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 调并可以与深海采矿系统中的扬矿系统 相结合。因此，基于温差能装置,可以 建立海上独立生存空间并作为海上发电 厂、海水淡化厂或海洋采矿、海上城市 或海洋牧场的支持系统。总之，温差能 的开发应以综合利用为主。
潮汐发电

具体地说，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。潮汐电站按照运行 方式和对设备要求的不同，可以分成单 库单向型、单库双向型和双库单向型三 种。