海洋能发电技术(海洋能发电技术的发展)

江南官网app 2023-03-02 13:47 编辑:jing 141阅读

1. 海洋能发电技术的发展

潮汐发电与普通水利发电原理类似。在涨潮时将海水储存在水库内,以势能的形式保存;在落潮时放出海水,利用高、低潮位之间的落差,推动水轮机旋转,带动发电机发电。差别在于海水与河水不同,潮汐、潮流发电所需要的潮差要大大低于河流所产生的压力,这意味着海洋的能量密度低,虽然蓄积的海水落差不大,但流量较大,并且呈间歇性,从而潮汐发电的水轮机结构要适合低水头、大流量的特点。潮水的流动与河水的流动不同,它是不断变换方向的。潮汐发电有以下几种形式:

(1)单池单向发电:先在海湾筑堤设闸,涨潮时开闸引水入库,落潮时便放水驱动水轮机组发电。这种类型的电站只能在落潮时发电,一天两次,每次最多5小时。

(2)单池双向发电:为在涨潮进水和落潮出水时都能发电,尽量做到在涨潮和落潮时都能发电,人们便使用了巧妙的回路设施或设置双向水轮机组,以提高潮汐的利用率。

(3)双池双向发电:配置高低两个不同的水库来进行双向发电。

然而,前两种类型都不能在平潮(没有水位差)或停潮时水库中水放完的情况下发出电压比较平稳的电力。第三种方式不仅在涨落潮全过程中都可连续不断发电,还能使电力输出比较平稳。它特别适用于那些孤立海岛,使海岛可随时不间断地得到平稳的电力供应。它有上下两个蓄潮水库,并配有小型抽水蓄能电站。但有一定的电力损失。

(4)波浪式发电:在近海海底设置小型涡轮机,在涨潮和退潮时利用潮水的流动从而像风力推动风力发电机一样推动涡轮机。随着科技的不断创新,涡轮机设计制造变得形态各异。其中浮球式发电机能够利用潮水波动的微弱能量进行发电,仿海洋生物发电机通过潮水推动的模仿海洋生物的运动来充分利用潮水中的能量进行发电。由于不断创新小型涡轮机对能源的利用效率越来越高,其能量的转换效率也不断提高。虽然此种新型发电机单个产能较低,但这种发电机可以适应大部分地形,并且能够组成大面积的海洋发电田,能更充分的利用海洋能源,且不需要建造大坝、水库,对海洋生态影响极小。

2. 海洋能发电技术最成熟的是哪一种

据海洋学家计算,世界上潮汐能发电的资源量在10亿千瓦以上,也是一个天文数字.潮汐能普查计算的方法是,首先选定适于建潮汐电站的站址,再计算这些地点可开发的发电装机容量,叠加起来即为估算的资源量.

潮汐发电的主要研究与开发国家包括法国、前苏联、加拿大、中国和英国等,它是海洋能中技术最成熟和利用规模最大的一种.全世界潮汐电站的总装机容量为265MW.

3. 海洋能发电技术有哪些

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。

4. 海洋能资源及海洋能发电技术

潮汐能发电

仅是海洋能发电的一种,但是它是海洋能利用中发展最早、规模最大、技术较成熟的一种。

潮汐能发电是海洋能发电的一种,但它是海洋能利用中发展最早,规模最大的一种。

潮汐能海水周期性涨落运动中所具有的能量。其水位差表现为势能,其潮流的速度表现为动能。这两种能量都可以利用,是一种可再生能源。由于在海水的各种运动中潮汐最守信,最具规律性,又涨落于岸边,也最早为人们所认识和利用,在各种海洋能的利用中,潮汐能的利用是最成熟的。

扩展资料

海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能量。在涨潮的过程中,汹涌而来的海水具有很大的动能,而随着海水水位的升高,就把海水的巨大动能转化为势能;在落潮的过程中,海水奔腾而去,水位逐渐降低,势能又转化为动能。

世界上潮差的较大值约为13—15m,但一般说来,平均潮差在3m以上就有实际应用价值。潮汐能是因地而异的,不同的地区常常有不同的潮汐系统,他们都是从深海潮波获取能量,但具有各自独特的特征。尽管潮汐很复杂,但对于任何地方的潮汐都可以进行准确预报。

潮汐能的利用方式主要是发电。潮汐发电是利用海湾、河口等有利地形,建筑水堤,形成水库,以便于大量蓄积海水,并在坝中或坝旁建造水利发电厂房,通过水轮发电机组进行发电。

只有出现大潮,能量集中时,并且在地理条件适于建造潮汐电站的地方,从潮汐中提取能量才有可能。虽然这样的场所并不是到处都有,但世界各国都已选定了相当数量的适宜开发潮汐电站的站址。

5. 海洋能发电基本原理

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。

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