1. 海洋中的新能源資源

海洋能源有哪些種類？

1．潮汐能

所謂潮汐能,，就是因月球引力的變化引起潮汐現(xiàn)象,，潮汐導(dǎo)致海水平面周期性地升降,，因海水漲落及潮水流動所產(chǎn)生的能量,。

潮汐能可以像水能和風(fēng)能一樣用來推動水磨,、水車等,，也可以用來發(fā)電,。當(dāng)前,，潮汐能的主要功能就是發(fā)電,。

世界最大的潮汐能源系統(tǒng)

利用潮汐能發(fā)電，首先要做的就是在海灣或河口建筑攔潮大壩,。形成水庫,，在壩中修建機(jī)房，安裝水輪發(fā)電機(jī),，利用水位差使海水帶動水輪機(jī)發(fā)電,。建成潮汐發(fā)電站后還有利于海產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。

世界上,，潮汐能主要多分布在潮差較大的喇叭形海灣和河口地區(qū),，如加拿大的芬迪灣、巴西的亞馬遜河口,、南亞的恒河口和中國的錢塘江口等都蘊(yùn)藏著大量的潮汐能,。

我國海岸線的長度為1.8萬公里，潮汐能資源十分豐富,。在潮汐能資源的開發(fā)利用上,，目前我國沿海地區(qū)已經(jīng)修建了一些中小型潮汐發(fā)電站。在溫嶺江廈港,，就有一座我國規(guī)模最大的潮汐發(fā)電站——江廈潮汐發(fā)電站,，它還是世界第三、亞洲第一大潮汐發(fā)電站,。潮汐發(fā)電站受潮水漲落的影響,，具有很大的不穩(wěn)定性，海水對水輪機(jī)及其金屬構(gòu)件的腐蝕及水庫泥沙淤積問題都較嚴(yán)重,。這些問題都是急需解決的,，只有將這些做好,，就能更好地利用潮汐能來發(fā)電。

2．波浪能

波浪能集有許多優(yōu)點(diǎn),，比如能量密度高,、分布面廣泛。特別是在能源消耗多的冬季,，可以利用的波浪能能量也最大,。它的能量如此巨大，一直都吸引著沿海的能工巧匠們,。他們想盡各種辦法,，期望能夠駕馭海浪開辟新天地。

波浪能發(fā)電

波浪能電站

具體而言,，波浪能就是指海洋表面波浪所具有的動能和勢能,。海洋表面的海水受太陽輻射給予的熱量，可以說它是世界最大的太陽能收集器,。溫暖的地表海水,，造成與深海海水之間的溫差，由于風(fēng)吹過海洋時(shí)產(chǎn)生風(fēng)波,，這種風(fēng)波在遼闊的海洋表面上,，風(fēng)能以自然儲存于水中的方式進(jìn)行能量轉(zhuǎn)移，因此,，說波浪能是太陽能的另一種濃縮形態(tài),，并不是沒有道理的。

在所有海洋能源中,，波浪能是最不穩(wěn)定的一種能源,。波浪能是由風(fēng)把能量傳遞給海洋而產(chǎn)生的，它事實(shí)上是吸收了風(fēng)能而形成的,，它的能量傳遞速率與風(fēng)速有一定關(guān)系,，也和風(fēng)與水相互作用的距離（即風(fēng)區(qū)）有關(guān)。水團(tuán)相對于海平面發(fā)生位移時(shí),，使波浪具有勢能,，而水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動，則使波浪具有動能,，從而使波浪能發(fā)揮出作用,。

在風(fēng)較多的沿海地帶，波浪能的密度通常都很高,。例如,，英國沿海、美國西部沿海和新西蘭南部沿海等都是風(fēng)區(qū)，有著十分有利的波候,。而我國的浙江,、福建、廣東和臺灣沿海的波能也較為豐富,，在工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展上功不可沒,。

波浪能之所以能夠發(fā)電是通過波浪能裝置，將波浪能首先轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,，再最終轉(zhuǎn)換成電能。這一技術(shù)源自于20世紀(jì)80年代初,，西方海洋大國利用新技術(shù)優(yōu)勢紛紛展開實(shí)驗(yàn),，但受客觀條件和技術(shù)影響，所取得的效果效益有好有差,。

3．海流能

簡而言之,，海流所存儲的動能就是海流能。海流能的能量與流速的平方和流量成正比,。與波浪能相比,，海流能的變化要平穩(wěn)且有規(guī)律得多。海流能有著很大的開發(fā)價(jià)值,。

海流能的利用方式主要是發(fā)電,。1973年，美國研制出一種名為“科里奧利斯”的巨型海流發(fā)電裝置,。該裝置為管道式水輪發(fā)電機(jī),。機(jī)組長l10米，管道口直徑170米,，安裝在海面下30米處,。在海流流速為2.3米/秒條件下，該裝置獲得8.3萬千瓦的功率,。此外,，日本、加拿大也在大力研究試驗(yàn)海流發(fā)電技術(shù),。到目前為止,，我國的海流發(fā)電研究也已經(jīng)有樣機(jī)進(jìn)入中間試驗(yàn)階段，發(fā)展前景不可限量,。

相比陸地上的江河,，利用海流發(fā)電要方便得多，它既不受洪水的威脅,，又不受干旱的影響,，幾乎以常年不變的水量和一定的流速流動，為人類提供了可靠的能源。

利用海流發(fā)電,，除了上面所說的類似江河電站管道導(dǎo)流的水輪機(jī)外,，還有類似風(fēng)車槳葉或風(fēng)速計(jì)那樣機(jī)械原理的裝置。一種海流發(fā)電站,，有許多轉(zhuǎn)輪成串地安裝在兩個(gè)固定的浮體之間,，在海流沖擊下呈半環(huán)狀張開，看上去很像花環(huán),，因此被稱為花環(huán)式海流發(fā)電站,，它是目前海流發(fā)電站的主要形式。

4．海洋溫差能

海洋是一個(gè)巨大的吸熱體,，仔細(xì)觀察不難發(fā)現(xiàn),，地球上的海洋除了南北的極地和部分淺海外，通常不會結(jié)冰,，尤其是赤道附近的海域,，海水表面溫度幾乎是恒溫的，因此在描述海洋時(shí)人們都說它是溫暖的,。海洋深處的海水溫度卻很低,，它一年四季溫度只有攝氏幾度，無論如何,，太陽也沒有辦法把它曬熱,，這與海洋上層的溫水比較，大約有20℃的溫差,。在熱力學(xué)上,，凡有溫度差異都可用來作功，這就是我們所要講的海洋溫差能,。

大多數(shù)情況下,，海洋溫差是指南緯25°至北緯32°之間海域中海水深層與表層的溫度差。我國位于東半球,，擁有較好的海洋溫差條件,，尤其是臺灣附近海水溫差更大，能夠使人們得以很好地利用,。

海洋溫差能的主要功能就是利用溫差發(fā)電,。海洋溫差發(fā)電主要采用兩種循環(huán)系統(tǒng)，一種是開式,，一種是閉式,。在開式循環(huán)中，表層溫海水在閃蒸蒸發(fā)器中,，由于閃蒸而產(chǎn)生蒸汽,，蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)做功后流入凝汽器,，由來自海洋深層的冷海水將其冷卻。在閉式循環(huán)中,，來自海洋表層的溫海水先在熱交換器內(nèi)將熱量傳給丙烷,、氨等低沸點(diǎn)工質(zhì)，使之蒸發(fā),，產(chǎn)生的蒸汽推動汽輪機(jī)做功后再由冷海水冷卻,。在這個(gè)循環(huán)的過程中，可以不斷地將海水的溫差變成電力,，由此使發(fā)電成為實(shí)現(xiàn),。

4．海洋鹽差能

所謂鹽差能，就是指海水與淡水之間或兩種含鹽濃度不同的海水之間的化學(xué)電位差能,。這種能量主要存在于河流與海洋的交接處,。同時(shí)，淡水豐富地區(qū)的鹽湖和地下鹽礦也可以利用鹽差能,。鹽差能是海洋能源中密度最大的一種可再生能源。海洋鹽差能可以用來發(fā)電在很久以前已被人們認(rèn)識到,。

其發(fā)電原理主要是：當(dāng)把兩種濃度不同的鹽溶液盛在一個(gè)容器中時(shí),，濃溶液中的鹽類離子就會自發(fā)地向稀溶中擴(kuò)散，一直到兩者濃度達(dá)到一致,。所以,，鹽差能發(fā)電，就是利用兩種含鹽濃度不同的海水化學(xué)電位差能,，并將其轉(zhuǎn)換為有效電能,。有學(xué)者在經(jīng)過詳細(xì)的計(jì)算后發(fā)現(xiàn)在17℃時(shí)，如果有1摩爾鹽類從濃溶液中擴(kuò)散到稀溶液中去,，就會釋放出5500焦的能量來,。由此專家設(shè)想到：只要有大量濃度不同的溶液可供混合，就一定會有巨大的能量釋放出來,。經(jīng)過進(jìn)一步計(jì)算還發(fā)現(xiàn),，如果利用海洋鹽分的濃度差來發(fā)電，它的能量可排在海洋波浪發(fā)電能量之后,，但又要大于海洋中的潮汐能和海流能,。

利用鹽差能發(fā)電有多種方式，比如有滲透壓式,、蒸汽壓式和機(jī)械一化學(xué)式等,，其中滲透壓式方案獲得了人們最大的重視。將一層半滲透膜放在不同鹽度的兩種海水之間,，通過這個(gè)膜會產(chǎn)生一個(gè)壓力梯度,，迫使水從鹽度低的一側(cè)滲透到鹽度高的一側(cè)，從而稀釋高鹽度的水，直到膜兩側(cè)水的鹽度變成一致,。此壓力稱為滲透壓,，它與海水的鹽濃度及溫度有著很大的關(guān)聯(lián)。

據(jù)估算,，地球上存在的可利用的鹽差能達(dá)26億千瓦,，其能量甚至比溫差能還要大。由此可見,，海洋中蘊(yùn)藏著巨大的能量,，只要海水不枯竭，其能量就生生不息,。作為新型的能源,，海洋能源已吸引了全世界越來越多人的興趣。

2. 海洋開發(fā)的新能源是什么

新能源燃?xì)庵傅氖翘烊粴膺@是一種新興的燃料,。

新能源燃?xì)馐菂^(qū)別于傳統(tǒng)燃?xì)猓簹?、液化氣、乙炔,、丙烷等）的新型燃?xì)?，具有能?jié)能減排、解決環(huán)境污染問題等特點(diǎn),，即天然氣,。

新能源的各種形式都是直接或者間接地來自于太陽或地球內(nèi)部深處所產(chǎn)生的熱能。包括了太陽能,、風(fēng)能,、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、核聚變能,、水能和海洋能以及由可再生能源衍生出來的生物燃料和氫所產(chǎn)生的能量。也可以說,，新能源包括各種可再生能源和核能,。相對于傳統(tǒng)能源，新能源普遍具有污染少,、儲量大的特點(diǎn),，對于解決當(dāng)今世界嚴(yán)重的環(huán)境污染問題和資源（特別是化石能源）枯竭問題具有重要意義。燃?xì)馐侵赣糜谌紵臍怏w能源,，民用的用來做飯,、暖氣熱水器供熱等用的氣體，工業(yè)上用來切割,、燃燒等的氣體,。

天然氣作為真正意義上的新能源其實(shí)應(yīng)該叫做天然氣工業(yè)燃?xì)?。天然氣工業(yè)燃?xì)庥纸猩聍枨懈顨猓窃谔烊粴庵谢旌先缫?/p>

3. 海洋里的新能源

       我國海域遼闊,，海洋新能源資源豐富,，海洋能源開發(fā)是強(qiáng)國建設(shè)的重要支撐。

       以潮汐能,、海流能,、波浪能等為代表的海洋能源取之不盡、用之不竭,，且是可再生的清潔能源,。據(jù)統(tǒng)計(jì)，可再生能源中的海洋能約占世界能源總量的70%以上,。

        開發(fā)利用海洋新能源有利于改善環(huán)境效率,，益于海洋低碳經(jīng)濟(jì)穩(wěn)健發(fā)展，開發(fā)海洋新能源替代傳統(tǒng)高耗能能源已成為迫切需要,。由于海洋能地域性強(qiáng),、能量密度低，海洋新能源產(chǎn)業(yè)普遍存在設(shè)備建造,、維護(hù)成本高,，能量轉(zhuǎn)換效率較低的問題。要在提高能量轉(zhuǎn)換效率的同時(shí)提升經(jīng)濟(jì)效益,，還需要依靠科技的創(chuàng)新以及產(chǎn)業(yè)技術(shù)的進(jìn)步。 

       目前,，我國的海上風(fēng)電技術(shù)已較為成熟,。我國也是世界上第三個(gè)獨(dú)立掌握海洋溫差能發(fā)電技術(shù)的國家。此外,，我國的海洋波浪能,，潮汐能，潮流能等海洋能源的開發(fā)技術(shù)也在迅速提升,。

4. 海洋中的新能源資源是什么

瀚的大海,，不僅蘊(yùn)藏著豐富的礦產(chǎn)資源，更有真正意義上取之不盡,，用之不竭的海洋能源,。它既不同于海底所儲存的煤、石油,、天然氣等海底能源資源,，也不同于溶于水中的鈾、鎂,、鋰,、重水等化學(xué)能源資源,。它有自己獨(dú)特的方式與形態(tài)，就是用潮汐,、波浪,、海流、溫度差,、鹽度差等方式表達(dá)的動能,、勢能、熱能,、物理化學(xué)能等能源,。直接地說就是潮汐能、波浪能,、海水溫差能,、海流能及鹽度差能等。這是一種“再生性能源”,，永遠(yuǎn)不會枯竭,，也不會造成任何污染。 　　潮汐能就是潮汐運(yùn)動時(shí)產(chǎn)生的能量,，是人類利用最早的海洋動力資源,。中國在唐朝沿海地區(qū)就出現(xiàn)了利用潮汐來推磨的小作坊。后來,，到了11-12世紀(jì),，法、英等國也出現(xiàn)了潮汐磨坊,。到了二十世紀(jì),，潮汐能的魅力達(dá)到了高峰，人們開始懂得利用海水上漲下落的潮差能來發(fā)電,。據(jù)估計(jì),，全世界的海洋潮汐能約有二十億多千瓦，每年可發(fā)電12400萬億度,。 　　今天,，世界上第一個(gè)也是最大的潮汐發(fā)電廠就處于法國的英吉利海峽的朗斯河河口，年供電量達(dá)5.44億度,。一些專家斷言,，未來無污染的廉價(jià)能源是永恒的潮汐。而另一些專家則著眼于普遍存在的,，浮泛在全球潮汐之上的波浪,。 　　波浪能主要是由風(fēng)的作用引起的海水沿水平方向周期性運(yùn)動而產(chǎn)生的能量。 　　波浪能是巨大的,，一個(gè)巨浪就可以把13噸重的巖石拋出20米高,，一個(gè)波高5米,，波長100米的海浪，在一米長的波峰片上就具有3120千瓦的能量,，由此可以想象整個(gè)海洋的波浪所具有的能量該是多么驚人,。據(jù)計(jì)算，全球海洋的波浪能達(dá)700億千瓦,，可供開發(fā)利用的為20-30億千瓦,。每年發(fā)電量可達(dá)9-萬億度。 　　除了潮汐與波浪能,，海流可以作出貢獻(xiàn),，由于海流遍布大洋，縱橫交錯(cuò),，川流不息,，所以它們蘊(yùn)藏的能量也是可觀的。例如世界上最大的暖流——墨西哥洋流,，在流經(jīng)北歐時(shí)為1厘米長海岸線上提供的熱量大約相當(dāng)于燃燒600噸煤的熱量,。據(jù)估算世界上可利用的海流能約為0.5億千瓦。而且利用海流發(fā)電并不復(fù)雜,。因此要海流做出貢獻(xiàn)還是有利可圖的事業(yè),，當(dāng)然也是冒險(xiǎn)的事業(yè)。 　　把溫度的差異作為海洋能源的想法倒是很奇妙,。這就是海洋溫差能,，又叫海洋熱能。由于海水是一種熱容量很大的物質(zhì),，海洋的體積又如此之大,，所以海水容納的熱量是巨大的。這些熱能主要來自太陽輻射,，另外還有地球內(nèi)部向海水放出的熱量；海水中放射性物質(zhì)的放熱,；海流摩擦產(chǎn)生的熱,，以及其他天體的輻射能，但99.99%來自太陽輻射,。因此,，海水熱能隨著海域位置的不同而差別較大。海洋熱能是電能的來源之一,，可轉(zhuǎn)換為電能的為20億千瓦,。但1881年法國科學(xué)家德爾松石首次大膽提出海水發(fā)電的設(shè)想竟被埋沒了近半個(gè)世紀(jì)，直到1926年,，他的學(xué)生克勞德才實(shí)現(xiàn)了老師的夙愿,。 　　 此外,，在江河入海口,，淡水與海水之間還存在著鮮為人知的鹽度差能,。全世界可利用的鹽度差能約26億千瓦，其能量甚至比溫差能還要大,。鹽差能發(fā)電原理實(shí)際上是利用濃溶液擴(kuò)散到稀溶液中釋放出的能量,。 　　由此可見，海洋中蘊(yùn)藏著巨大的能量,，只要海水不枯竭,，其能量就生生不息。作為新能源,，海洋能源已吸引了越來越多的人們的興趣,。

5. 海洋新能源開發(fā)與利用的意義

海洋水文氣象預(yù)報(bào)是對規(guī)定的時(shí)段和規(guī)定的海區(qū)所預(yù)期出現(xiàn)的海洋水文和氣象狀況的報(bào)道。它是海洋水文預(yù)報(bào)和海洋氣象預(yù)報(bào)的統(tǒng)稱,。 海洋水文氣象預(yù)報(bào)是物理海洋學(xué)和海洋氣象學(xué)為經(jīng)濟(jì)和社會服務(wù)的重要方面,，海洋水文氣象預(yù)報(bào)的項(xiàng)目，已超過20個(gè),。

主要包括海浪,、潮汐、潮流,、風(fēng)暴潮,、地震海嘯、水溫,、鹽度,、密度、聲速,、海冰,、海流及大風(fēng)、臺風(fēng),、海霧,、能見度等，并且已從單純的海洋條件預(yù)報(bào),，發(fā)展到包括漁情預(yù)報(bào),、最佳航線推薦、專項(xiàng)開發(fā)作業(yè)保障服務(wù),、各類海洋災(zāi)害警報(bào)和海洋污染預(yù)報(bào)等有重大經(jīng)濟(jì)意義的應(yīng)用預(yù)報(bào)和專業(yè)預(yù)報(bào),。 為應(yīng)對海洋氣象災(zāi)害，我國自上世紀(jì)六十年代起開展海洋氣象業(yè)務(wù),。經(jīng)過幾十年的建設(shè),，初步建立了由觀測,、預(yù)報(bào)、服務(wù),、信息網(wǎng)絡(luò)等組成的海洋氣象業(yè)務(wù)體系,，臺風(fēng)預(yù)報(bào)預(yù)警等領(lǐng)域接近世界先進(jìn)水平。

但海洋氣象整體業(yè)務(wù)能力尤其是海上氣象觀測,、遠(yuǎn)洋服務(wù)等與世界領(lǐng)先水平相比,，尚存在較大差距，遠(yuǎn)不能滿足我國海洋強(qiáng)國發(fā)展戰(zhàn)略日益增長的需求,。