1. 海洋能發(fā)電技術(shù)的發(fā)展
潮汐發(fā)電與普通水利發(fā)電原理類(lèi)似,。在漲潮時(shí)將海水儲(chǔ)存在水庫(kù)內(nèi),,以勢(shì)能的形式保存;在落潮時(shí)放出海水,,利用高,、低潮位之間的落差,推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn),,帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。差別在于海水與河水不同,,潮汐,、潮流發(fā)電所需要的潮差要大大低于河流所產(chǎn)生的壓力,這意味著海洋的能量密度低,,雖然蓄積的海水落差不大,,但流量較大,并且呈間歇性,,從而潮汐發(fā)電的水輪機(jī)結(jié)構(gòu)要適合低水頭,、大流量的特點(diǎn)。潮水的流動(dòng)與河水的流動(dòng)不同,,它是不斷變換方向的,。潮汐發(fā)電有以下幾種形式:
(1)單池單向發(fā)電:先在海灣筑堤設(shè)閘,漲潮時(shí)開(kāi)閘引水入庫(kù),,落潮時(shí)便放水驅(qū)動(dòng)水輪機(jī)組發(fā)電,。這種類(lèi)型的電站只能在落潮時(shí)發(fā)電,,一天兩次,每次最多5小時(shí),。
(2)單池雙向發(fā)電:為在漲潮進(jìn)水和落潮出水時(shí)都能發(fā)電,,盡量做到在漲潮和落潮時(shí)都能發(fā)電,人們便使用了巧妙的回路設(shè)施或設(shè)置雙向水輪機(jī)組,,以提高潮汐的利用率,。
(3)雙池雙向發(fā)電:配置高低兩個(gè)不同的水庫(kù)來(lái)進(jìn)行雙向發(fā)電。
然而,,前兩種類(lèi)型都不能在平潮(沒(méi)有水位差)或停潮時(shí)水庫(kù)中水放完的情況下發(fā)出電壓比較平穩(wěn)的電力,。第三種方式不僅在漲落潮全過(guò)程中都可連續(xù)不斷發(fā)電,還能使電力輸出比較平穩(wěn),。它特別適用于那些孤立海島,,使海島可隨時(shí)不間斷地得到平穩(wěn)的電力供應(yīng)。它有上下兩個(gè)蓄潮水庫(kù),,并配有小型抽水蓄能電站,。但有一定的電力損失。
(4)波浪式發(fā)電:在近海海底設(shè)置小型渦輪機(jī),,在漲潮和退潮時(shí)利用潮水的流動(dòng)從而像風(fēng)力推動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)一樣推動(dòng)渦輪機(jī),。隨著科技的不斷創(chuàng)新,渦輪機(jī)設(shè)計(jì)制造變得形態(tài)各異,。其中浮球式發(fā)電機(jī)能夠利用潮水波動(dòng)的微弱能量進(jìn)行發(fā)電,,仿海洋生物發(fā)電機(jī)通過(guò)潮水推動(dòng)的模仿海洋生物的運(yùn)動(dòng)來(lái)充分利用潮水中的能量進(jìn)行發(fā)電。由于不斷創(chuàng)新小型渦輪機(jī)對(duì)能源的利用效率越來(lái)越高,,其能量的轉(zhuǎn)換效率也不斷提高,。雖然此種新型發(fā)電機(jī)單個(gè)產(chǎn)能較低,但這種發(fā)電機(jī)可以適應(yīng)大部分地形,,并且能夠組成大面積的海洋發(fā)電田,,能更充分的利用海洋能源,且不需要建造大壩,、水庫(kù),,對(duì)海洋生態(tài)影響極小。
2. 海洋能發(fā)電技術(shù)最成熟的是哪一種
據(jù)海洋學(xué)家計(jì)算,世界上潮汐能發(fā)電的資源量在10億千瓦以上,也是一個(gè)天文數(shù)字.潮汐能普查計(jì)算的方法是,首先選定適于建潮汐電站的站址,再計(jì)算這些地點(diǎn)可開(kāi)發(fā)的發(fā)電裝機(jī)容量,疊加起來(lái)即為估算的資源量.
潮汐發(fā)電的主要研究與開(kāi)發(fā)國(guó)家包括法國(guó),、前蘇聯(lián),、加拿大、中國(guó)和英國(guó)等,它是海洋能中技術(shù)最成熟和利用規(guī)模最大的一種.全世界潮汐電站的總裝機(jī)容量為265MW.
3. 海洋能發(fā)電技術(shù)有哪些
海洋中蘊(yùn)藏著豐富的太陽(yáng)熱能,。太陽(yáng)每年供應(yīng)給海洋的熱能大約有60多功能萬(wàn)億千瓦時(shí),,這樣龐大的能量,除了一部分轉(zhuǎn)變?yōu)楹A鞯膭?dòng)能和水氣的循環(huán)外,,都直接以熱能的形式儲(chǔ)存在海水中,, 主要表現(xiàn)為海水表層和深層直接的溫差,。通常情況下,海水表層的溫度可達(dá)25-28℃ ,,而海平面以下500米的深處水溫大約只有4-7℃,,兩者相差20℃左右,熱帶海洋的溫差更為明顯.在赤道地區(qū),,接近海面的表面海水溫度在太陽(yáng)照射下高達(dá)近30攝氏度,,而水深數(shù)百米的深層海水溫度是5~10度。海洋溫差發(fā)電就是利用這一溫差進(jìn)行的,。據(jù)佐賀大學(xué)海洋能源研究中心介紹,,位于北緯40度——南緯40度的100個(gè)國(guó)家和地區(qū)都可以進(jìn)行海洋溫差發(fā)電.火力發(fā)電和原子能發(fā)電是以熱能使水沸騰,利用蒸汽帶動(dòng)渦輪機(jī),,然后發(fā)電,。作為帶動(dòng)渦輪機(jī)的蒸汽。海洋溫差發(fā)電是利用氨和水的混合液,。與水的100度相比,,氨水的沸點(diǎn)是33度,容易沸騰,。借助表面海水的熱量,,利用蒸發(fā)器使水沸騰,用氨蒸汽帶動(dòng)渦輪機(jī),。氨蒸汽會(huì)被深層海水冷卻,,重新變成液體。在這一往返過(guò)程中,,可以依次將海水的溫差變成電力,。海洋溫差發(fā)電的原理是19世紀(jì)后半期由法國(guó)人想出來(lái)的。日本人上原從1973年開(kāi)始進(jìn)行研究,。為了高效地將海水熱量偉給氨,,他開(kāi)發(fā)了電容器板熱交換裝置,安裝在凝結(jié)器和蒸發(fā)器上,。結(jié)果,他確立了海洋溫差發(fā)電中最高度的“上原循環(huán)”系統(tǒng),。上原解釋說(shuō):“由于燃料是海水,,燃料費(fèi)等于零。如果能夠提高系統(tǒng)效率,、降低成本,,就可以投入實(shí)用?!鄙显妊芯咳藛T將表面海水放入特殊的真空容器里,,使它迅速蒸發(fā),,然后用深層海水進(jìn)行冷卻,成功地使之變成了淡水,。據(jù)測(cè)算,,印度1000千瓦的海洋溫差發(fā)電設(shè)備一天可生產(chǎn)1.6萬(wàn)瓶淡水。海洋溫差發(fā)電的能源變換效率是3%~5%,,比火力發(fā)電的40%低得多,。但如果一臺(tái)發(fā)電設(shè)備的輸出功率達(dá)不到1萬(wàn)千瓦的規(guī)模,每千瓦小時(shí)的發(fā)電成本就難以控制在可與其他發(fā)電方式競(jìng)爭(zhēng)的10日元以下,。然而,美國(guó)工程師設(shè)計(jì)的一個(gè)16萬(wàn)千瓦的海洋溫差發(fā)電裝置,,全長(zhǎng)450米,自重23.5萬(wàn)噸,,排水量達(dá)30萬(wàn)噸,。由于海洋能密度比較小,并且能源變換效率是3%~5%,很低.所以要得到比較大的功率,,海洋能發(fā)電裝置要造得很龐大,。而且還要有眾多的發(fā)電裝置,排列成陣,,形成面積廣大的采能場(chǎng),,才能獲得足夠的電力。這是海洋能利用的共同特點(diǎn),?! ∮捎诤Q鬁夭钅荛_(kāi)發(fā)利用的巨大潛力,海洋溫差發(fā)電受到各國(guó)普遍重視,。目前,,日本、法國(guó),、比利時(shí)等國(guó)已經(jīng)建成了一些海洋溫差能電站,,功率從100千瓦至5000干瓦不等。上萬(wàn)干瓦的溫差電站也在建設(shè)之中,。
4. 海洋能資源及海洋能發(fā)電技術(shù)
潮汐能發(fā)電
僅是海洋能發(fā)電的一種,但是它是海洋能利用中發(fā)展最早,、規(guī)模最大、技術(shù)較成熟的一種,。
潮汐能發(fā)電是海洋能發(fā)電的一種,,但它是海洋能利用中發(fā)展最早,規(guī)模最大的一種,。
潮汐能海水周期性漲落運(yùn)動(dòng)中所具有的能量,。其水位差表現(xiàn)為勢(shì)能,其潮流的速度表現(xiàn)為動(dòng)能。這兩種能量都可以利用,,是一種可再生能源,。由于在海水的各種運(yùn)動(dòng)中潮汐最守信,最具規(guī)律性,,又漲落于岸邊,,也最早為人們所認(rèn)識(shí)和利用,在各種海洋能的利用中,,潮汐能的利用是最成熟的,。
擴(kuò)展資料
海洋的潮汐中蘊(yùn)藏著巨大的能量。在漲潮的過(guò)程中,,洶涌而來(lái)的海水具有很大的動(dòng)能,,而隨著海水水位的升高,就把海水的巨大動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能,;在落潮的過(guò)程中,,海水奔騰而去,水位逐漸降低,,勢(shì)能又轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,。
世界上潮差的較大值約為13—15m,但一般說(shuō)來(lái),,平均潮差在3m以上就有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,。潮汐能是因地而異的,不同的地區(qū)常常有不同的潮汐系統(tǒng),,他們都是從深海潮波獲取能量,,但具有各自獨(dú)特的特征。盡管潮汐很復(fù)雜,,但對(duì)于任何地方的潮汐都可以進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)報(bào),。
潮汐能的利用方式主要是發(fā)電。潮汐發(fā)電是利用海灣,、河口等有利地形,,建筑水堤,形成水庫(kù),,以便于大量蓄積海水,,并在壩中或壩旁建造水利發(fā)電廠房,通過(guò)水輪發(fā)電機(jī)組進(jìn)行發(fā)電,。
只有出現(xiàn)大潮,,能量集中時(shí),并且在地理?xiàng)l件適于建造潮汐電站的地方,,從潮汐中提取能量才有可能。雖然這樣的場(chǎng)所并不是到處都有,,但世界各國(guó)都已選定了相當(dāng)數(shù)量的適宜開(kāi)發(fā)潮汐電站的站址,。
5. 海洋能發(fā)電基本原理
太陽(yáng)輻射到地球上的熱量,,陸地吸收,空氣也吸收,,但都比不上海洋吸收得多,。這不僅是因?yàn)楹Q笳嫉厍虮砻娣e的70%,而且還因?yàn)楹K臒崛萘看螅罕韧寥来?倍,,比花崗巖大5倍,,比空氣大3000多倍。海水溫差發(fā)電,,就是想把海洋吸收的這些熱量利用起來(lái),。海水溫差發(fā)電的原理很簡(jiǎn)單,即先將海洋表面溫度較高的海水引入真空鍋爐,,由于壓力突然大幅度下降,,如降到0.03大氣壓下,24℃的水也會(huì)沸騰,,于是溫海水產(chǎn)生的蒸汽就可帶動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電,,然后再用深層冷一些的海水冷凝氣;也可以用溫度較高的表層海水給沸點(diǎn)較低的氨或氟利昂加熱后發(fā)電,。在20世紀(jì)70年代末,,美國(guó)已制成溫差發(fā)電的實(shí)驗(yàn)裝置,發(fā)電能力為50千瓦,,有人計(jì)算,,如果把南北緯20°以內(nèi)的海洋充分利用起來(lái),海水溫度只需降低1℃,,就將發(fā)出600億千瓦的電,,可見(jiàn)溫差發(fā)電的潛力是很大的。