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海洋热能发电模拟试验(海洋热能是电能的来源之一)

来源:www.ascsdubai.com   时间:2023-06-07 15:46   点击:173  编辑:jing 手机版

1. 海洋热能是电能的来源之一

瀚的大海,不仅蕴藏着丰富的矿产资源,更有真正意义上取之不尽,用之不竭的海洋能源。它既不同于海底所储存的煤、石油、天然气等海底能源资源,也不同于溶于水中的铀、镁、锂、重水等化学能源资源。它有自己独特的方式与形态,就是用潮汐、波浪、海流、温度差、盐度差等方式表达的动能、势能、热能、物理化学能等能源。直接地说就是潮汐能、波浪能、海水温差能、海流能及盐度差能等。这是一种“再生性能源”,永远不会枯竭,也不会造成任何污染。   潮汐能就是潮汐运动时产生的能量,是人类利用最早的海洋动力资源。中国在唐朝沿海地区就出现了利用潮汐来推磨的小作坊。后来,到了11-12世纪,法、英等国也出现了潮汐磨坊。到了二十世纪,潮汐能的魅力达到了高峰,人们开始懂得利用海水上涨下落的潮差能来发电。据估计,全世界的海洋潮汐能约有二十亿多千瓦,每年可发电12400万亿度。   今天,世界上第一个也是最大的潮汐发电厂就处于法国的英吉利海峡的朗斯河河口,年供电量达5.44亿度。一些专家断言,未来无污染的廉价能源是永恒的潮汐。而另一些专家则着眼于普遍存在的,浮泛在全球潮汐之上的波浪。   波浪能主要是由风的作用引起的海水沿水平方向周期性运动而产生的能量。   波浪能是巨大的,一个巨浪就可以把13吨重的岩石抛出20米高,一个波高5米,波长100米的海浪,在一米长的波峰片上就具有3120千瓦的能量,由此可以想象整个海洋的波浪所具有的能量该是多么惊人。据计算,全球海洋的波浪能达700亿千瓦,可供开发利用的为20-30亿千瓦。每年发电量可达9-万亿度。   除了潮汐与波浪能,海流可以作出贡献,由于海流遍布大洋,纵横交错,川流不息,所以它们蕴藏的能量也是可观的。例如世界上最大的暖流——墨西哥洋流,在流经北欧时为1厘米长海岸线上提供的热量大约相当于燃烧600吨煤的热量。据估算世界上可利用的海流能约为0.5亿千瓦。而且利用海流发电并不复杂。因此要海流做出贡献还是有利可图的事业,当然也是冒险的事业。   把温度的差异作为海洋能源的想法倒是很奇妙。这就是海洋温差能,又叫海洋热能。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。海洋热能是电能的来源之一,可转换为电能的为20亿千瓦。但1881年法国科学家德尔松石首次大胆提出海水发电的设想竟被埋没了近半个世纪,直到1926年,他的学生克劳德才实现了老师的夙愿。    此外,在江河入海口,淡水与海水之间还存在着鲜为人知的盐度差能。全世界可利用的盐度差能约26亿千瓦,其能量甚至比温差能还要大。盐差能发电原理实际上是利用浓溶液扩散到稀溶液中释放出的能量。   由此可见,海洋中蕴藏着巨大的能量,只要海水不枯竭,其能量就生生不息。作为新能源,海洋能源已吸引了越来越多的人们的兴趣。

2. 海洋能发电的优缺点

就业前景非常好。

海洋能源包括海上风电、潮流、洋流、潮差、波浪能、海洋热能、盐度梯度和生物能等。利用海洋能的主要方式是发电。小功率海洋能装置可用于海岛灯塔、航道灯标,以及海洋观测浮标系统;大功率海洋能装置可实现并网或独立供电,为偏远海岛及海洋资源开发设施等提供清洁能源。所以海洋能源就业前景非常好。

3. 海洋热能原理

形成海洋温差能的源头是太阳能。在各种海洋能之中,海洋温差能属于海洋热能,其能量的主要来源是蕴藏在海洋中的太阳辐射能。海洋温差能具有储量巨大以及随时间变化相对稳定的特点,因此,利用海洋温差能发电有望为一些地区提供大规模的、稳定的电力。

4. 海洋能发电基本原理

波浪能发电(wave power generation)是以波浪的能量为动力生产电能。海洋波浪蕴藏着巨大的能量,正弦波浪每米波峰宽度的功率P≈HT kW/m。式中,H为波高,m;T为波周期,s。通过某种装置可将波浪的能量转换为机械的、气压的或液压的能量,然后通过传动机构、气轮机、水轮机或油压马达驱动发电机发电。

全球有经济价值的波浪能开采量估计为1~10亿kW。中国波浪能的理论储量为7000万kW左右。

5. 海洋能源的定义

海洋能是一次能源

一次能源包括化石燃料(如原煤、石油、原油、天然气等)、核燃料、生物质能、水能、风能、太阳能、地热能、海洋能、潮汐能等。

二次能源是指由一次能源经过加工转换以后得到的能源,包括电能、汽油、柴油、液化石油气和氢能等。二次能源又可以分为“过程性能源”和“含能体能源”,电能就是应用最广的过程性能源,而汽油和柴油是目前应用最广的含能体能源。

二次能源亦可解释为自一次能源中,所再被使用的能源,例如将煤燃烧产生蒸气能推动发电机,所产生的电能即可称为二次能源。

6. 形成海洋能源的源头

潮汐能就是潮汐运动时产生的能量,是人类利用最早的海洋动力资源。中国在唐朝沿海地区就出现了利用潮汐来推磨的小作坊。

后来,到了11-12世纪,法、英等国也出现了潮汐磨坊。

到了二十世纪,潮汐能的魅力达到了高峰,人们开始懂得利用海水上涨下落的潮差能来发电。

7. 海洋能发电的一种是什么

海洋再生能源是指利用可再生的海洋资源发电。海洋再生能源包括海浪能、潮汐能、海流能、海温差能等多种利用海洋资源发电的方式。这些资源可以充分利用海洋的动力、热能和潮汐能等自然资源来发电,不仅不会对环境产生污染,而且具有可再生和可持续的特点。海洋再生能源是世界各国在推进清洁能源转型过程中的重要方向之一,其前景广阔,值得我们关注和研究。

8. 海洋的能源资源

海洋资源是指海洋中的生产资料和生活资料的天然来源。海洋资源包括海洋矿物资源、海水化学资源、海洋生物 (水产) 资源和海洋动力资源等四类。

海洋矿物资源主要有石油、煤、铁、铝钒土、锰、铜、石英研等。海水化学资源主要有氯、钠、镁、硫、碘、铀、金、镍等,它们溶解在海水中,其性质同海洋矿物资源一样,都是矿物资源 (区别于生物资源),但其开发方法同海洋矿物资源的方法完全不同。

世界水产品中,85%左右产自海洋。以鱼类为主体,占世界海洋水产品总量的80%以上,还有丰富的藻类资源。海水中含有丰富的海水化学资源,已发现的海水化学物质有80多种。

其中,11种元素(氯、钠、镁、钾、硫、钙、溴、碳、锶、硼和氟)占海水中溶解物质总量99.8%以上,可提取的化学物质达50多种。由于海水运动产生海洋动力资源,主要有潮汐能、波浪能、海流能及海水因温差和盐差而引起的温差能与盐差能等。估计全球海水温差能的可利用功率达100×10^8千瓦,潮汐能、波浪能、河流能及海水盐差能等可再生功率在10×10^8千瓦左右。

海洋是生命的摇篮,海水不仅是宝贵的水资源,而且蕴藏着丰富的化学资源。加强对海水(包括苦咸水,下同)资源的开发利用,是解决沿海和西部苦咸水地区淡水危机和资源短缺问题的重要措施,是实现国民经济可持续发展战略的重要保证。海水淡化,是开发新水源、解决沿海地区淡水资源紧缺的重要途径。

海水淡化,是指从海水中获取淡水的技术和过程。海水淡化方法在20世纪30年代主要是 采用多效蒸发法;20世纪50年代至20世纪80年代中期主要是多级闪蒸法(MSF),利用该方法淡化水量仍占相当大的比重;20世纪50年代中期的电渗析法(ED)、20世纪70年代的反渗透法(RO)和低温多效蒸发法(LT-MED)逐步发展起来,特别是反渗透法(RO)海水淡化已成为发展速度最快的技术。

9. 海洋能的能量来源于太阳辐射

低纬度比高纬度获得的太阳辐射不同:

因为:纬度越高,太阳高度角越低,单位面积上照到的辐射就越小。你可以借助自己的影子来理解,太阳高的时候,影子的面积比较小,太阳低的时候影子的面积就比较大。同样的太阳辐射分散到这个影子的面积上,影子面积越大,单位面积上接受的就越少,高纬度太阳低,同样的热量要分散到更多的面积上,单位面积上接受的就小。

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