1. 海洋温差发电站
海洋温差能形成原因是太阳能。海洋温差能也叫海洋热能,海洋中上层水温的差异蕴藏着一定的能量,被称为海水温差能。到达水面的太阳辐射能大约有60%透射到1米的水深处。有18%能够到达海面以下10米深度,少量的太阳辐射能甚至透射到水下100米以下的深度。海水温度随水深而变化,一般深海区大约可以分为三层,第一层是海面到深度约60米左右的地方,称作表层,该层海水一方面吸收着太阳的辐射能,一方面受到风浪的影响,使海水互相混合,这一层海水温度变化比较小。水温大约在26到27摄氏度,第二层从水深60米至130米,海水温度随着深度加深急剧递减,温度变化比较大成为变温层。第三层深度在300米以上,这层海水由于受到从极地流来的冷水的影响,温度降低到4摄氏度左右。表层海水和深层海水之间存在着20摄氏度以上的温差,是巨大的能量来源。
2. 海底温差发电
对的。
海洋有丰富的能源。 海洋资源是指海洋生态环境中可以被人类利用的物质和能量以及与海洋开发有关海洋空间。随着海洋科学技术的进步,许多研究结果表明海洋是巨大的资源宝库。当今世界正面临资源枯竭、能源短缺。海洋将成为人类生存和发展的重要依托。21世纪海洋将成为人类开发的重点领域,对海洋资源的可持续开发是一项重大的战略任务。1.海洋生物资源 海洋中的生物资源极其丰富,地球动物的80%生活在海洋中。据统计海洋中生物有49门96个纲,共约20万种。海洋中鱼类约有近万种,大陆架是主要的渔业基地,占世界捕鱼量的80%以上;海洋中甲壳类动物共有25000多种;藻类共有10门约10000多种,人类可以食用的海藻有70多种,现在人们已经知道海洋中的230多种海藻含有各种维生素,240多种生物含有抗癌物质;软体动物也是海洋生物中种类最繁多的一个门类,其中许多种类具有重要的经济价值。随着人们对海洋研究的深入,海洋将为人类提供更多的食物及药物。2.海洋石油、天然气资源 海洋中有丰富的油气资源。按法国石油研究院的估计,全世界海洋石油可采储量为 1 350亿t。据美国专家统计,世界有油气的海洋沉积盆地面积有2639.5万km2。目前世界最著名的海上产油区有波斯湾、委内瑞拉的马拉开波湖,欧洲的北海和美洲的墨西哥湾,称为四大海洋石油区;海上天然气的储量似以波斯湾为第一,北海第二,黑西哥湾第三。图2 水母 最近,科学家们发现海洋深处有大量高压低温条件下形成的水合甲烷,也叫“可燃冰”是地球上蕴藏的石油、天然气总和的若干倍,是非常宝贵的能源。3.国际海底区域的多金属结核资源 据各国专家调查分析,在海洋中除了海底表层有各种矿产资源外,在2000~6000m 深的海底区域蕴藏着丰富的锰、镍、钻、铜等金属结核资源,其资源总量大约有7万亿t。在太平洋区域约885万km2有多金属结核分布,资源总量约有3万亿t,东区域最有希望的是以克拉里昂一克里凰顿两个断裂为边界的富集带,平均富集度11.9kg/(kg·m2)总储量150亿t。位于国际海底区域的多金属结核资源,属于全人类的财产。这些资源的勘探开发由专门设立的国际海底管理局负责管理。《联合国海洋公约》确定的国际海底开发制度是“平行开发制度”,即一方面由国际海底管理局的企业部直接进行开发;另一方面由各缔约国及其公司通过与管理局签订的合同进行开发。4.海水资源 海洋是由巨量的水质组成的,全球海洋的总水量13.7亿m3。海水中深解有大量的盐类,据估计其总量可达500亿t。海水中区测定或估计出含量的有80余种元素。人们利用海水生产食盐、提取氯化镁、硫酸钠、氯化钙、氯化钾、溴化钾等。除此之外海水可以直接用作工业冷却水,日本已有40%~50%的工业用水是直接用海水解决的,我国沿海城市直接利用海水的数量约为40亿一50亿t。海水的淡化技术也在日趋成熟,海水淡化也将成为一项重要的海水资源开发事业。据统计目前已有60多个国家在300多个近岸工厂中利用海水生产食盐、镁盐、溴、重水及淡水等。海水中的重水是控核聚变发电的能源,是新一代主体能源,意义重大,而且深海中重水储量十分巨大,对人类未来具有重大价值。5.海洋能源 海洋中蕴藏着潮汐能、波浪能、海流能、温差能和盐差能等自然能源。海洋能分布广、蕴藏量大、可再生、无污染,预计21世纪将进入大规模开发阶段。据联合国教科文组织出版物估计,全世界海洋能总量为766亿kW,技术允许容易的1倍。世界上最大的潮汐电站为法国的朗斯电站,总装机24万kW,年发电量5.44亿kWh。日本是世界上最早使用波能发电机的一个国家,它的航标灯和灯塔上的波力发电机已经实用化了。首先提出利用海水温差发电的是法国物理学家德尔松瓦,他的学生克劳德在古巴海域建造了世界上第一座海水温差发电站。获得了lOkW功率。此后美国洛克希德公司设计成功了16kW的海洋温差发电站。日本科学家在海水温差发电上也取得了成功,他们为南太平洋瑙鲁设计了lOOkW功率的发电站,是世界上第一座商用温差发电站。据国家海洋局提供消息,我国将在舟山市岱山海域建成世界首座潮流电站,功率为lOOkW一300kW。如能获得成功,将在亚太地区进行推广。6.港口资源 全世界沿海国家有许多适合建港的岸线和海湾,历来被认为是十分宝贵的资源,有许多港湾资源受到重视并被开发利用,促进了海洋交通运输的发展及国际经济贸易往来。适合建设深水大港的岸线资源具有战略性意义。7.海洋空间资源 海洋覆盖地球2/3以上的表面积,拥有广阔的空间资源。它不仅能为海洋生物提供生存空间,也许将来它还会为人类生存提供空间,1978年由17国联合组织的维也纳国际应用系统分析研究所的一份报告估计:“地球表面对人口的负载能量最大可能达1 000亿,以现在的人口增长速度,3000年后即可达到。到时有2/3的人口应该住在海上。”随着地球人口的增加,人们将不得不对海洋空间资源进行开发。也许将来,用铝、镁等轻型合金建造的人类住房——三维高层建筑会屹立在海面之上,人类会在海洋上空建造出更具现代化的空间城市。3. 海洋温差发电技术
海洋温差能源,又叫海洋热能,是一种由于太阳照射地球表面,形成海洋表面到底部的垂直温度差而产生的新型能源。主要是利用海洋热能转化技术把深海水抽到海面,使冷水遇到海面高温水发生汽化,推动涡轮发电机发电。
由于海水是一种热容量很大的物质,海洋的体积又如此之大,所以海水容纳的热量是巨大的。这些热能主要来自太阳辐射,另外还有地球内部向海水放出的热量,海水中放射性物质的放热,海流摩擦产生的热,以及其他天体的辐射能,但99.99%来自太阳辐射。因此,海水热能随着海域位置的不同而差别较大。
4. 海洋温差发电机
温差发电机的制作方法,用一块平板金属片加硅胶粘在发电片的一面,然后把它架起来,下面点一支蜡烛烤金属片(注意,不是发电片),现在那两根电线就会有电流出来,就这么简单。
为了不弄坏发电片,温度不能超过180度。
5. 海洋温差发电站照片
海工是海洋工程
海洋工程是指以开发、利用、保护、恢复海洋资源为目的,并且工程主体位于海岸线向海一侧的新建、改建、扩建工程。一般认为海洋工程的主要内容可分为资源开发技术与装备设施技术两大部分,具体包括:围填海、海上堤坝工程,人工岛、海上和海底物资储藏设施、跨海桥梁、海底隧道工程,海底管道、海底电(光)缆工程,海洋矿产资源勘探开发及其附属工程,海上潮汐电站、波浪电站、温差电站等海洋能源开发利用工程,大型海水养殖场、人工鱼礁工程,盐田、海水淡化等海水综合利用工程,海上娱乐及运动、景观开发工程,以及国家海洋主管部门会同国务院环境保护主管部门规定的其他海洋工程。
6. 海洋温差能源
海洋中蕴藏着丰富的太阳热能。太阳每年供应给海洋的热能大约有60多功能万亿千瓦时,这样庞大的能量,除了一部分转变为海流的动能和水气的循环外,都直接以热能的形式储存在海水中, 主要表现为海水表层和深层直接的温差。通常情况下,海水表层的温度可达25-28℃ ,而海平面以下500米的深处水温大约只有4-7℃,两者相差20℃左右,热带海洋的温差更为明显. 在赤道地区,接近海面的表面海水温度在太阳照射下高达近30摄氏度,而水深数百米的深层海水温度是5~10度。海洋温差发电就是利用这一温差进行的。据佐贺大学海洋能源研究中心介绍,位于北纬40度——南纬40度的100个国家和地区都可以进行海洋温差发电. 火力发电和原子能发电是以热能使水沸腾,利用蒸汽带动涡轮机,然后发电。作为带动涡轮机的蒸汽。海洋温差发电是利用氨和水的混合液。与水的100度相比,氨水的沸点是33度,容易沸腾。 借助表面海水的热量,利用蒸发器使水沸腾,用氨蒸汽带动涡轮机。氨蒸汽会被深层海水冷却,重新变成液体。在这一往返过程中,可以依次将海水的温差变成电力。 海洋温差发电的原理是19世纪后半期由法国人想出来的。日本人上原从1973年开始进行研究。为了高效地将海水热量伟给氨,他开发了电容器板热交换装置,安装在凝结器和蒸发器上。结果,他确立了海洋温差发电中最高度的“上原循环”系统。 上原解释说:“由于燃料是海水,燃料费等于零。如果能够提高系统效率、降低成本,就可以投入实用。” 上原等研究人员将表面海水放入特殊的真空容器里,使它迅速蒸发,然后用深层海水进行冷却,成功地使之变成了淡水。据测算,印度1000千瓦的海洋温差发电设备一天可生产1.6万瓶淡水。 海洋温差发电的能源变换效率是3%~5%,比火力发电的40%低得多。但如果一台发电设备的输出功率达不到1万千瓦的规模,每千瓦小时的发电成本就难以控制在可与其他发电方式竞争的10日元以下。 然而,美国工程师设计的一个16万千瓦的海洋温差发电装置,全长450米,自重23.5万吨,排水量达30万吨。由于海洋能密度比较小,并且能源变换效率是3%~5%,很低.所以要得到比较大的功率,海洋能发电装置要造得很庞大。而且还要有众多的发电装置,排列成阵,形成面积广大的采能场,才能获得足够的电力。这是海洋能利用的共同特点。 由于海洋温差能开发利用的巨大潜力,海洋温差发电受到各国普遍重视。目前,日本、法国、比利时等国已经建成了一些海洋温差能电站,功率从100千瓦至5000干瓦不等。上万干瓦的温差电站也在建设之中。 参考文献:大连少年儿童图书馆
7. 海水温差发电站
太阳辐射到地球上的热量,陆地吸收,空气也吸收,但都比不上海洋吸收得多。这不仅是因为海洋占地球表面积的70%,而且还因为海水的热容量大:比土壤大2倍,比花岗岩大5倍,比空气大3000多倍。海水温差发电,就是想把海洋吸收的这些热量利用起来。海水温差发电的原理很简单,即先将海洋表面温度较高的海水引入真空锅炉,由于压力突然大幅度下降,如降到0.03大气压下,24℃的水也会沸腾,于是温海水产生的蒸汽就可带动汽轮发电机发电,然后再用深层冷一些的海水冷凝气;也可以用温度较高的表层海水给沸点较低的氨或氟利昂加热后发电。在20世纪70年代末,美国已制成温差发电的实验装置,发电能力为50千瓦,有人计算,如果把南北纬20°以内的海洋充分利用起来,海水温度只需降低1℃,就将发出600亿千瓦的电,可见温差发电的潜力是很大的。