海洋能利用现状与特点

网络教育学院《新能源发电》课程设计题目：学习中心：层次：专业：年级：学号：学生：辅导教师：康永红完成日期：海洋能利用现状与特点摘要：海洋能指海洋中所蕴藏的可再生自然能源，主要为潮汐能、波浪能、海流能、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。海洋能具有蕴藏量大、可再生性、不稳定性及造价高污染小等特点。关键词：海洋能使用现状展望与发展一、海洋能的利用现状及在我国的发展现状1、海洋能的利用现状世界海洋能的蕴藏量约为750多亿千瓦，如此巨大的能源资源是当前世界能源总消耗量的数千倍，开发利用潜力巨大，利用海洋能发电已经成为国际新能源市场的一大热点。在中国大陆沿岸和海岛附近蕴藏着较为丰富的海洋能资源，总蕴藏量约为8亿多千瓦，目前尚未得到充分开发。2、我国海洋能的利用现状中国海洋能的现代开发利用始于20世纪50年代末，到70年代末、80年代初，中国海洋能的开发利用有了较大发展，具备了一定的科技和开发基础。经过不断努力，中国海洋能发电产业稳步增长，海洋能发电“十五”期间平均增长速度为16%左右，“十一五”期间仍然保持良好发展势头。近年来，中国海洋能开发步伐进一步加快。山东长岛海上风电场、江苏如东海上示范风电场一期工程开工建设，上海东海大桥海上风电场顺利建成，浙江三门2万千瓦潮汐电站工程、福建八尺门潮汐能发电项目正式启动，海洋微藻生物能源项目落户深圳龙岗……。温岭江厦潮汐试验电站是中国最大的潮汐电站，总装机容量3900千瓦，规模位居世界前列。经过多年的技术积累，中国在海洋能开发及相关研究领域已经取得丰硕成果，开发成本不断降低，海洋能产业进入战略机遇期。中国海洋能资源蕴藏量丰富，清洁无污染，再生能力强，海洋能发电产业得到国家政策的鼓励和扶持，投资前景良好。二、海洋能具有的分布与特点1、海洋能的分布情况海洋能包含了潮汐能、海流能、海水温差能和海水盐差能，这几种能量有的已被人类利用，有的已列入开发利用计划，但人们对海洋能的开发利用程度至今仍十分低。尽管这些海洋能资源之间存在着各种差异，但是也有着一些相同的特征。每种海洋能资源都具有相当大的能量通量：潮汐能和盐度梯度能大约为2TW；波浪能也在此量级上；而海洋热能至少要比此大两个数量级。但是这些能量分散在广阔的地理区域，因此实际上它们的能流密度相当低，而且这些资源中的大部分均蕴藏在远离用电中心区的海域。因此只能有一小部分海洋能资源能够得以开发利用。2、海洋能的能量优势首先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。其次海洋能具有可再生性。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。第三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。人们根据潮汐潮流变化规律，编制出各地逐日逐时的潮汐与潮流预报，预测未来各个时间的潮汐大小与潮流强弱。潮汐电站与潮流电站可根据预报表安排发电运行。既不稳定又无规律的是波浪能。第四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。3、海洋能相比较其它能源具有的优势海洋能的强度较常规能源为低。海水温差小，海面与500～1000米深层水之间的较大温差仅为20℃左右；潮汐、波浪水位差小，较大潮差仅7—10米，较大波高仅3米；潮流、海流速度小，较大流速仅4～7节。即使这样，在可再生能源中，海洋能仍具有可观的能流密度。以波浪能为例，每米海岸线平均波功率在最丰富的海域是50千瓦，一般的有5～6千瓦；后者相当于太阳能流密度1千瓦／米2）。又如潮流能，最高流速为3米／秒的舟山群岛潮流，在一个潮流周期的平均潮流功率达4.5千瓦／米2。海洋能作为自然能源是随时变化着的。但海洋是个庞大的蓄能库，将太阳能以及派生的风能等以热能、机械能等形式蓄在海水里，不象在陆地和空中那样容易散失。海水温差、盐度差和海流都是较稳定的，24小时不间断，昼夜波动小，只稍有季节性的变化。潮汐、潮流则作恒定的周期性变化，对大潮、小潮、涨潮、落潮、潮位、潮速、方向都可以准确预测。海浪是海洋中最不稳定的，有季节性、周期性，而且相邻周期也是变化的。但海浪是风浪和涌浪的总和，而涌浪源自辽阔海域持续时日的风能，不象当地太阳和风那样容易骤起骤止和受局部气象的影响。4、海洋的开发优势全球海洋能的可再生量很大。根据联合国教科文组织1981年出版物的估计数字，五种海洋能理论上可再生的总量为750亿千瓦。其中温差能为400亿千瓦，盐差能为300亿千瓦，潮汐和波浪能各为30亿千瓦，海流能为6亿千瓦。但如上所述是难以实现把上述全部能量取出，设想只能利用较强的海流、潮汐和波浪；利用大降雨量地域的盐度差，而温差利用则受热机卡诺效率的限制。因此，估计技术上允许利用功率为64亿千瓦，其中盐差能30亿千瓦，温差能20亿千瓦，波浪能10亿千瓦，海流能3亿千瓦，潮汐能估计能够达到1亿千瓦。三、海洋能的应用前景展望海洋能的利用还很昂贵，以法国的朗斯潮汐电站为例，其单位千瓦装机投资合1500美元（1980年价格），高出常规火电站。但在严重缺乏能源的沿海地区，把海洋能作为一种补充能源加以利用还是可取的。我国海洋能开发已有近40年的历史，迄今建成的潮汐电站8座，80年代以来浙江、福建等地对若干个大中型潮汐电站，进行了考察、勘测和规化设计、可行性研究等大量的前期准备工作。总之，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。但是现有潮汐电站整体规模和单位容量还很小，单位千瓦造价高于常规水电站，水工建筑物的施工还比较落后，水轮发电机组尚未定型标准化。这些均是我国潮汐能开发现存的问题。其中关键问题是中型潮汐电站水轮发电机组技术问题没有完全解决，电站造价亟待降低。总结：随着全球能源危机的进一步加剧，使得海洋能等新型能源目前备受关注，与风能、太阳能等新型能源相比，海洋能具有稳定，且蕴藏丰富的特点。因此在未来，随着科学技术的不断发展，相信在海洋能使用过程中存在的问题将会得到有效的解决，海洋能也将会得到进一步的利用。参考文献：[1]黄胜,张维新,李凤来;蹼板式水流发电装置实验研究[J];哈尔滨工程大学学报;2005年01期[2]乐肯堂,庄国文;海洋底边界层中实测海流的垂直分布I.余流边界层[J];海洋与湖沼;2002年06期[3]叶向东;;海洋资源可持续利用与对策[J];太平洋学报;2006年10期