1. 海洋溫差能形成發(fā)電原理
太陽能
形成海洋溫差能的源頭是太陽能,即蘊藏在海洋中的太陽輻射能,在各種海洋能之中,,海洋溫差能屬于海洋熱能,,具有儲量巨大以及隨時間變化相對穩(wěn)定的特點,。
形成海洋溫差能的源頭是太陽能,由于它是以熱能形態(tài)出現(xiàn)的,所以又被稱為海洋熱能。1881年法國物理學(xué)家發(fā)表論文《太陽海洋能》提出對海洋吸收并儲存的太陽能,,可以利用其表層與深層間的溫差來推動機械裝置運轉(zhuǎn)。這大概是人類首次提出對海洋溫差能加以利用的大膽設(shè)想,。
2. 海洋溫差發(fā)電的原理
溫差發(fā)電,,利用海水的溫差進(jìn)行發(fā)電。海洋不同水層之間的溫差很大,,一般表層水溫度比深層或底層水高得多,。發(fā)電原理是,溫水流入蒸發(fā)室之后,,在低壓下海水沸騰變?yōu)榱鲃诱魵饣虮榈日舭l(fā)氣體作為流體,,推動透平機旋轉(zhuǎn),,啟動交流電機發(fā)電,;用過的廢蒸氣進(jìn)入冷凝室被海洋深層水冷卻凝結(jié),再進(jìn)行循環(huán),。
3. 海洋溫差能形成發(fā)電原理嗎
海洋溫差發(fā)電是利用熱交換的原理來發(fā)電,。
首先需要抽取溫度較高的海洋表層水,將熱交換器里面沸點很低的工作流體(working fluid,,如氨,、氟利昂等)蒸發(fā)氣化,然后推動渦輪發(fā)電機而發(fā)出電力,;再把它導(dǎo)入另外一個熱交換器,,利用深層海水的冷度,將它冷凝而回歸液態(tài),,這樣就完成了一個循環(huán),。周而復(fù)始的工作,。
在熱交換技術(shù)平臺,有封閉式循環(huán)系統(tǒng),、開放式循環(huán)系統(tǒng),、混合式循環(huán)系統(tǒng)等,其中以封閉式循環(huán)系統(tǒng)技術(shù)較成熟,。而在地點的設(shè)置上,,則有岸基式、離岸式差別
4. 海洋溫差能的源頭
形成海洋溫差能的源頭是太陽能,,在各種海洋能之中,,海洋溫差能屬于海洋熱能,其能量的主要來源是蘊藏在海洋中的太陽輻射能,。海洋溫差能具有儲量巨大以及隨時間變化相對穩(wěn)定的特點,,因此,利用海洋溫差能發(fā)電有望為一些地區(qū)提供大規(guī)模的,、穩(wěn)定的電力,。
世界大洋的面積浩瀚無邊,熱帶洋面也相當(dāng)寬mini—OTEC廣,。海洋熱能用過后即可得到補充,,很值得開發(fā)利用。據(jù)計算,,從南緯20度到北緯20度的區(qū)間海洋洋面,,只要把其中一半用來發(fā)電,海水水溫僅平均下降l℃,,就能獲得600億千瓦的電能,,相當(dāng)于目前全世界所產(chǎn)生的全部電能。
5. 海洋溫差發(fā)電站
海上漂浮能源島
大發(fā)明家多米尼克·米凱利斯(Dominic Michaelis)設(shè)計出一種“能源島”,,這種漂浮在海面上的裝置可以采集以上形式的能量,,以能源再生產(chǎn)的絕對優(yōu)勢有望取代目前人類廣泛使用的石油資源。
什么是能源島,?
海上漂浮能源島
大發(fā)明家多米尼克·米凱利斯(Dominic Michaelis)設(shè)計出一種“能源島”,,這種漂浮在海面上的裝置可以采集以上形式的能量,以能源再生產(chǎn)的絕對優(yōu)勢有望取代目前人類廣泛使用的石油資源,。
米凱利斯最初設(shè)計能源島的想法是升級海洋熱能轉(zhuǎn)換(OTEC)系統(tǒng),,之前OTEC系統(tǒng)發(fā)展較緩慢。OTEC系統(tǒng)是從海底深處抽吸冰冷的海水,、經(jīng)過循環(huán)處理產(chǎn)生電能的裝置,。他說,“目前的OTEC并沒有新的進(jìn)展,我在思考為什么不將其他能源制造技術(shù)與該系統(tǒng)有機地結(jié)合在一起呢,?”
能源島是由米凱利斯和他的兒子共同設(shè)計,,OTEC系統(tǒng)位于能源島中心,但它并不是單純的OTEC系統(tǒng),,在其2000英尺(600米)直徑的平臺上還有風(fēng)力渦輪機和太陽能收集器,。此外,海浪能量轉(zhuǎn)換和水流渦輪機將捕捉能源島附近海浪流動所產(chǎn)生的能量,。米凱利斯稱,,一個六邊形外型的能源島可產(chǎn)生250兆瓦電量,這完全可以為一座小型城市提供用量,。甚至如果將多個能源島連接在一起,,可以形成小型島嶼般的能源生產(chǎn)基地,該基地可為農(nóng)作物生長提供充足的溫室條件,,作為漂浮在海面上的小型港口為船只提供停泊,,同時還可為觀光者提供賓館住宿。據(jù)悉,,為了吸引更多的投資者,,能源島研究小組將于本周在中國上海召開的“中美綠色科技峰會”上呈現(xiàn)該設(shè)計理論并進(jìn)行討論。
OTEC系統(tǒng)的冷熱循環(huán)
米凱利斯的基本設(shè)計原理是建造能源島,,獲得OTEC能量,。他告訴美國生活科學(xué)網(wǎng)說,“OTEC系統(tǒng)比其他海洋能量技術(shù)更具優(yōu)勢性在于它的持續(xù)特點,,該系統(tǒng)能夠全年每天24小時連續(xù)運行,。”這是由于OTEC并不是基于太陽能,、風(fēng)能或者海浪動能,,它是基于海洋深處冷水與海洋表面溫暖水流的溫差循環(huán)產(chǎn)生能量。目前,,最大的海洋溫差在熱帶海域,,其海洋表面較為溫暖,水溫可保持在25℃,。
從能源島附近抽吸海洋表面溫暖的海水,,用于蒸發(fā)形成工作液體,,其結(jié)果是所形成的蒸汽將推動渦輪機產(chǎn)生電能,。為了將蒸汽冷卻變回液態(tài),從海面以下0.5英里處抽吸大約5℃的海水進(jìn)行冷卻處理,,這種冷凝過程將產(chǎn)生壓力下降,,有助于通過渦輪葉片抽吸更多的蒸汽。
類似的基本工作原理也常出現(xiàn)于燃煤發(fā)電站或核能發(fā)電站,,但是它們建造的沸水爐和冷卻塔所需要的溫差要比OTEC系統(tǒng)更高一些,。
能源島將OTEC系統(tǒng)有機結(jié)合
海上漂浮能源島
1930年,,古巴海岸建造了世界上第一個OTEC系統(tǒng),可以生產(chǎn)22千瓦電能,,到目前為止,,全球僅建造了為數(shù)不多的其他幾家OTEC發(fā)電站,其中最大的發(fā)電站位于夏威夷,,可生產(chǎn)250千瓦電能,,其他的OTEC發(fā)電站均停止運行。OTEC系統(tǒng)至關(guān)重要的缺點就是相對較小的溫差很難轉(zhuǎn)換生成電能,,事實上,,一些早期OTEC系統(tǒng)設(shè)計所使用消耗的能源遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過它們生產(chǎn)的能量。
一個OTEC發(fā)電站需要許多能源循環(huán)大量的海水,,比如,,能源島需要每秒10萬加侖(400立方米)冷水的抽吸量。這正是米凱利斯之所以在能源島上結(jié)合了其他海洋能源制造技術(shù),,便于為OTEC系統(tǒng)提供基本的能量消耗,。
能源島的多種能源制造
不可否認(rèn)地講,能源島是一種制造廉價能源的制造方案,,它可以通過海底管道向海岸傳輸能量,。或者它可用于從水中分離氫,,氫燃料可以船運至陸地,,生成氫燃料電池。米凱利斯稱,,能源島所生成的電能價格為每度9-13美分,,具體依據(jù)能源島的建造成本資金投入狀況。目前,,建造一個能源島至少需要6億美元,。
電能并不是能源島制造的唯一能源,如果使用海水作為OTEC系統(tǒng)工作液體,,在蒸發(fā)和冷凝過程中海水將被除去鹽分,。米凱利斯指出,每生產(chǎn)1兆瓦電量,,OTEC系統(tǒng)需要每天供給30萬加侖新鮮海水,。
除此之外,從海洋深度抽吸的冰冷海水富含著多種營養(yǎng)成分,,可用于供給養(yǎng)魚場或一些水產(chǎn)繁殖基地,。
6. 海洋溫差能形成發(fā)電原理嗎為什么
海濱地區(qū),由于海陸熱力性質(zhì)差異,造成白天陸地增熱快,,海上增溫慢,,夜間陸地降溫快,海上降溫慢,。海陸間晝夜溫度差異引起不同的熱力環(huán)流,,致使近地面風(fēng)向隨晝夜而變化,由陸地吹想海面,,稱為陸風(fēng),,由海面吹向陸地,稱為海風(fēng),。
氣象學(xué)上把表示空氣冷熱程度的物理量稱為空氣溫度,,簡稱氣溫,國際上標(biāo)準(zhǔn)氣溫度量單位是攝氏度,。
天氣預(yù)報中所說的氣溫,,指在野外空氣流通、不受太陽直射下測得的空氣溫度,,一般在百葉箱內(nèi)測定,,最高氣溫是一日內(nèi)氣溫的最高值,一般出現(xiàn)在14-15時,,最低氣溫是一日內(nèi)氣溫的最低值,,一般出現(xiàn)日出前。
7. 海洋溫差能發(fā)電技術(shù)的優(yōu)缺點
海洋溫差能形成原因是太陽能,。海洋溫差能也叫海洋熱能,,海洋中上層水溫的差異蘊藏著一定的能量,被稱為海水溫差能,。到達(dá)水面的太陽輻射能大約有60%透射到1米的水深處,。有18%能夠到達(dá)海面以下10米深度,少量的太陽輻射能甚至透射到水下100米以下的深度,。海水溫度隨水深而變化,,一般深海區(qū)大約可以分為三層,第一層是海面到深度約60米左右的地方,,稱作表層,,該層海水一方面吸收著太陽的輻射能,一方面受到風(fēng)浪的影響,,使海水互相混合,,這一層海水溫度變化比較小。水溫大約在26到27攝氏度,,第二層從水深60米至130米,,海水溫度隨著深度加深急劇遞減,溫度變化比較大成為變溫層,。第三層深度在300米以上,,這層海水由于受到從極地流來的冷水的影響,溫度降低到4攝氏度左右,。表層海水和深層海水之間存在著20攝氏度以上的溫差,,是巨大的能量來源。
8. 形成海洋溫差能的來源
分析晝夜溫差的大小要結(jié)合大氣受熱過程原理,主要從地勢高低,、天氣狀況,、下墊面性質(zhì)等幾方面分析。
(1)地勢高低:地勢高→大氣稀薄→白天大氣的削弱作用和夜晚大氣的保溫作用都弱→晝夜溫差大,。
(2)天氣狀況:晴朗的天氣條件下,白天大氣的削弱作用和夜晚大氣的保溫作用都弱→晝夜溫差大,。
(3)下墊面性質(zhì):下墊面的比熱容大→增溫和降溫速度都慢→晝夜溫差小,如海洋的晝夜溫差一般小于陸地。