新型海洋能综合利用发电平台设计

国家海洋局关于印发《海洋可再生能源发展“十三五”规划》的通知文章属性•【制定机关】国家海洋局•【公布日期】2016.12.30•【文号】国海发〔2016〕26号•【施行日期】2016.12.30•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】海洋资源正文国家海洋局关于印发《海洋可再生能源发展“十三五”规划》的通知国海发〔2016〕26号沿海各省、自治区、直辖市及计划单列市海洋厅（局），各有关单位：现将《海洋可再生能源发展“十三五”规划》印发给你们，请认真贯彻执行。

沿海各省、自治区、直辖市及计划单列市海洋厅（局）根据本地区实际情况，建立健全相关政策措施，保障规划落实。

国家海洋局2016年12月30日海洋可再生能源发展“十三五”规划海洋可再生能源（以下简称“海洋能”）是可再生能源的重要组成部分。

为提高海洋能开发利用能力，推进海洋能技术产业化，拓展蓝色经济空间，根据《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《可再生能源发展“十三五”规划》和涉海有关规划，制订《海洋可再生能源发展“十三五”规划》（以下简称“《规划》”），指导“十三五”时期我国海洋能发展。

《规划》所指海洋能包括海洋潮汐能、潮流能、波浪能、温差能、盐差能、生物质能和海岛可再生能源等。

《规划》期限为2016年至2020年。

一、发展现状与形势需求（一）发展基础“十二五”时期，我国海洋能发展迅速，整体水平显著提升，进入了从装备开发到应用示范的发展阶段。

基本摸清了海洋能资源总量和分布状况，完成了重点开发区潮汐能、潮流能、波浪能资源评估及选划。

自主研发了50余项海洋能新技术、新装置，多种装置走出实验室进行了海上验证，向装备化、实用化发展，部分技术达到了国际先进水平，我国成为世界上为数不多的掌握规模化开发利用海洋能技术的国家之一。

4.1兆瓦的江厦潮汐试验电站已稳定运行三十多年，3.4兆瓦模块化大型潮流能发电系统的首套1兆瓦机组实现下海并网发电，100千瓦鹰式波浪能发电装置和60千瓦半直驱式水平轴潮流能发电装置累计发电量均超过3万度，在建海洋能项目总装机规模超过10,000千瓦。

海洋能发电技术的发展现状与前景一、本文概述1、简述海洋能发电技术的概念海洋能发电技术，是指利用海洋中的可再生能源，如潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能和海水盐度差能等，通过特定的装置或系统转换为电能的一种技术。

这些能源源于太阳辐射能，以热能、机械能等形式贮存于海洋之中，且可再生，因此被视为清洁、可持续的能源。

海洋能发电技术的开发利用，是对传统能源的一种补充和替代。

其核心技术在于如何将海洋中的自然能源有效转换为电能，这通常涉及到机械能、热能向电能的转换过程。

例如，潮汐能发电利用潮汐涨落产生的动力驱动水轮机转动，进而带动发电机发电；波浪能发电则是利用波浪装置将波浪能转换为装置的机械能，再驱动发电机发电。

随着全球能源需求的日益增长和对环境保护的日益重视，海洋能发电技术因其独特的优势，如储量丰富、清洁无污染、可再生等，越来越受到人们的关注和重视。

未来，随着技术的不断进步和成本的降低，海洋能发电技术有望在全球能源结构中占据更重要的地位。

2、阐述海洋能在全球能源结构中的重要性和意义在全球能源结构中，海洋能作为一种清洁、可再生的能源，具有极高的重要性和意义。

随着全球气候变化和环境问题日益严重，传统化石能源的消耗不仅加剧了温室气体的排放，也引发了资源枯竭的担忧。

因此，寻找可持续、环保的替代能源已成为全球共识。

海洋能，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能和海水盐差能等多种形式，是地球上最为丰富的能源之一。

它不受地理位置、天气条件等因素的限制，分布广泛且稳定可靠。

更重要的是，海洋能的开发利用几乎不产生污染物和温室气体，对环境的破坏极小，符合可持续发展的要求。

从全球能源战略的角度来看，海洋能的发展对于优化能源结构、保障能源安全具有重要意义。

随着技术的不断进步和成本的降低，海洋能发电在全球能源供应中的比重有望逐渐提升，成为未来能源体系的重要组成部分。

海洋能的开发利用还能带动相关产业的发展，创造就业机会，促进经济增长。

新能源发电技术制作人：朱永强, 许郁, 丁泽俊华北电力大学新能源与分布式发电§5海洋能利用与发电技术关注的问题浩瀚的海洋中蕴藏着怎样的能量？海洋中的各种能量都是怎样形成的？大洋中的海流又能否利用？不同深处的海水温差如何转变为电能？咸海水中的盐分和发电有什么联系？海洋能发电的设备有什么特点？海洋能发电的发展状况如何？教学目标了解海洋能资源的形成原因和表现特征，了解海洋能发电的各种方式和相关思路，理解海洋能发电的特点和意义。

新能源与分布式发电海和洋海和洋是有区别的，是不同的概念。

远离陆地的水体部分称为洋，靠近大陆的水体部分称为海。

洋是海洋的主体部分，占海洋总面积的89%。

海是海洋的边缘部分。

某些特殊的海域，还可以称为海峡或海湾。

紧邻大陆边缘的海称为“边缘海”，与大洋之间往往以半岛、岛屿、群岛为界。

例如，亚洲东部日本群岛、琉球群岛、台湾岛和菲律宾群岛一线，东面为太平洋，西面为日本海、黄海、东海等。

介于大陆之间的海称为“地中海”，如最著名的地中海、加勒比海等。

如果地中海伸进一个大陆内部，只有狭窄水道与海洋相通，又称为内海，如渤海、波罗的海等。

§5.1 海洋的概念新能源与分布式发电海洋是地球上广大而连续的咸水水体的总称，是相互连通的，如图5.2所示。

海底地形如图5.3 所示，边缘是浅水的大陆架，中间是深海盆地，海底有高山、深谷及深海大平原。

新能源与分布式发电全球共有四大洋，即太平洋、大西洋、印度洋、北冰洋；另有54 个海。

地球表面的总面积约5.1 亿平方公里，其中海洋的面积为3.6 亿km 2，占71%，汇集了地球97%的水量。

新能源与分布式发电海洋能源（简称海洋能）海洋能源是海水中蕴藏着的一切的能量资源的总称，通常指海洋中所蕴藏的可再生的自然能源。

以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在。

除了潮汐能和潮流能来源于太阳和月亮对地球的引力作用以外，其他几种都来源于太阳辐射。

海洋能源又可分为机械能、热能和化学能。

海洋能海洋能指依附在海水中的可再生能源;海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量;这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在于海洋之中..地球表面积约为 5.1×10^8km^2;其中陆地表面积为1.49×10^8km^2占29%；海洋面积达3.61×10^8km^2;以海平面计;全部陆地的平均海拔约为840m;而海洋的平均深度却为380m;整个海水的容积多达1.37×10^9km^3..一望无际的大海;不仅为人类提供航运、水源和丰富的矿藏;而且还蕴藏着巨大的能量;它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;不像在陆地和空中那样容易散失..海洋能指依附在海水中的可再生能源;海洋通过各种物理过程接收、海洋能储存和散发能量;这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在于海洋之中..简介海洋能ocean energy是海水运动过程中产生的可再生能;主要包括温差能、潮汐能、波浪能、潮流能、海流能、盐差能等..潮汐能和潮流能源自月球、太阳和其他星球引力;其他海洋能均源自太阳辐射..海水温差能是一种热能..低纬度的海面水温较高;与深层水形成温度差;可产生热交换..其能量与温差的大小和热交换水量成正比..潮汐能、潮流能、海流能、波浪能都是机械能..潮汐的能量与潮差大小和潮量成正比..波浪的能量与波高的平方和波动水域面积成正比..在河口水域还存海洋能在海水盐差能又称海水化学能;入海径流的淡水与海洋盐水间有盐度差;若隔以半透膜;淡水向海水一侧渗透;可产生渗透压力;其能量与压力差和渗透能量成正比..地球表面积约为5.1×10^8km^2;其中陆地表面积为1.49×10^8km^2占29%；海洋面积达3.61×10^8km^2;以海平面计;全部陆地的平均海拔约为840m;而海洋的平均深度却为380m;整个海水的容积多达 1.37×10^9km^3..一望无际的大海;不仅为人类提供航运、水源和丰富的矿藏;而且还蕴藏着巨大的能量;它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;不像在陆地和空中那样容易散失..海洋能有三个显着特点;1.蕴藏量大;并且可以再生不绝..2.能流的分布不均、密度低..3.能量多变、不稳定..特点海洋能具有如下特点：1.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..2.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..3.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..4.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..主要能量形式1、潮汐能因月球引力的变化引起潮汐现象;潮汐导致海水平面周期性地升降;因海水涨落及潮水流动所产生的能量成为潮汐能..潮汐与潮流能来源于月球、太阳引力;其它海洋能均来源于太阳辐射;海洋面积占地球总面积的71%;太阳到达地球的能量;大部分落在海洋上空和海水中;部分转化成各种形式的海洋能..潮汐能的主要利用方式为发电;目前世界上最大的潮汐电站是法国的朗斯潮汐电站;我国的江夏潮汐实验电站为国内最大..2、波浪能波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能;是一种在风的作用下产生的;并以位能和动能的形式由短周期波储存的机械能..波浪的能量波高的平方、波浪的运动周期以及迎波面的宽度成正比..波浪能是海洋能源中能量最不稳定的一种能源..波浪发电是波浪能利用的主要方式;此外;波浪能还可以用于抽水、供热、海水淡化以及制氢等..3、海水温差能海水温差能是指涵养表层海水和深层海水之间水温差的热能;是海洋能的一种重要形海洋能式..低纬度的海面水温较高;与深层冷水存在温度差;而储存着温差热能;其能量与温差的大小和水量成正比温差能的主要利用方式为发电;首次提出利用海水温差发电设想的是法国物理学家阿松瓦尔;1926年;阿松瓦尔的学生克劳德试验成功海水温差发电..1930年;克劳德在古巴海滨建造了世界上第一座海水温差发电站;获得了10kW的功率..温差能利用的最大困难是温差大小;能量密度低;其效率仅有3%左右;而且换热面积大;建设费用高;目前各国仍在积极探索中..4、盐差能盐差能是指海水和淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的化学电位差能;是以化学能形态出现的海洋能..主要存在与河海交接处..同时;淡水丰富地区的盐湖和地下盐矿也可以利用盐差能..盐差能是海洋能中能量密度最大的一种可再生能源..据估计;世界各河口区的盐差能达30TW;可能利用的有2.6TW..我国的盐差能估计为 1.1×10^8kw;主要集中在各大江河的出海处;同时;我国青海省等地还有不少内陆盐湖可以利用..盐差能的研究以美国、以色列的研究为先;中国、瑞典和日本等也开展了一些研究..但总体上;对盐差能这种新能源的研究还处于实验室实验水平;离示范应用还有较长的距离..5、海流能海流能是指海水流动的动能;主要是指海底水道和海峡中较为稳定的流动以及由于海洋能潮汐导致的有规律的海水流动所产生的能量;是另一种以动能形态出现的海洋能..海流能的利用方式主要是发电;其原理和风力发电相似..全世界海流能的理论估算值约为10^8kW量级..利用中国沿海130个水道、航门的各种观测及分析资料; 计算统计获得中国沿海海流能的年平均功率理论值约为1.4X10^7kW..属于世界上功率密度最大的地区之一;其中辽宁、山东、浙江、福建和台湾沿海的海流能较为丰富;不少水道的能量密度为15～30kW／m^2;具有良好的开发值..特别是浙江的舟山群岛的金塘、龟山和西候门水道;平均功率密度在20kW／m2以上;开发环境和条件很好..发电方式海洋热能发电有两种方式：第一种是将低沸点工质加热成蒸汽；第二种是将温水直接送入真空室使之沸腾变成蒸汽..蒸汽用来推动汽轮发电机发电;最后从600～1000米深处抽冷水使蒸汽冷凝..第一种采取闭式循环;第二种采取开式循环..海水温差发电;1930年在法国首次试验成功;只是当时发出的电能不如耗去的电力多;因而未能付诸实施..现在;许多国家都在进行海水温差发电研究..海洋能实践证明;开式循环比闭式循环有更多的优点：①以温海水作工质;可避免氨或二氯二氟甲烷等有毒物质对海洋的污染；②开式循环系直接接触热交换器;价廉且效率高；③直接接触热交换器可采用塑料制造;在温海水中的抗腐蚀性高；④能产生副产品——蒸馏水..开式循环也有缺点：产生的蒸汽密度低;汽轮机体积大；变成蒸汽的海水排回海洋后;会影响附近生物的生存环境..海洋温差发电是以非共沸介质氟里昂-22与氟里昂-12的混合体为媒质;输出功率是以前的1.1～1.2倍..一座75千瓦试验工厂的试运行证明;由于热交换器采用平板装置;所需抽水量很小;传动功率的消耗很少;其他配件费用也低;再加上用计算机控制;净电输出功率可达额定功率的70％..一座3000千瓦级的电站;每千瓦小时的发电成本只有50日元以下;比柴油发电价格还低..人们预计;利用海洋温差发电;如果能在一个世纪内实现;可成为新能源开发的新的出发点..潮汐发电汹涌澎湃的大海;在太阳和月亮的引潮力作用下;时而潮高百丈;时而悄然退去;留下一片沙滩..海洋这样起伏运动;日以继夜;年复一年;是那样有规律;那样有节奏;好像人在呼吸..海水的这种有规律的涨落现象就是潮汐..潮汐发电就是利用潮汐能的一种重要方式..据初步估计;全世界潮汐能约有10亿多千瓦;每年可发电2～3万亿千瓦时..我国的海岸线长度达18000千米;据1958年普查结果估计;至少有2800万千瓦潮汐电力资源;年发电量最低不下700亿千瓦时..世界着名的大潮区是英吉利海峡;那里最高潮差为14.6米;大西洋沿岸的潮差也达4～7.4米..我国的杭州湾的“钱塘潮”的潮差达9米..据估计;我国仅长江口北支就能建80万千瓦潮汐电站;年发电量为23亿千瓦时;接近新安江和富春江水电站的发电总量；钱塘江口可建500万千瓦潮汐电站;年发电量约180多亿千瓦时;约相当于10个新安江水电站的发电能力..早在12世纪;人类就开始利用潮汐能..法国沿海布列塔尼省就建起了“潮磨”;利用潮汐能代替人力推磨..随着科学技术的进步;人们开始筑坝拦水;建起潮汐电站..法国在布列塔尼省建成了世界上第一座大型潮汐发电站;电站规模宏大;大坝全长750米;坝顶是公路..平均潮差8.5米;最大潮差13.5米..每年发电量为5.44亿千瓦时..中国解放后在沿海建过一些小型潮汐电站..例如;广东省顺德县大良潮汐电站144千瓦、福建厦门的华美太古潮汐电站220千瓦、浙江温岭的沙山潮汐电站40千瓦及象山高塘潮汐电站450千瓦..波力发电“无风三尺浪”是奔腾不息的大海的真实写照..海浪有惊人的力量;5米高的海浪;每平方米压力就有10吨..大浪能把13吨重的岩石抛至20米高处;能翻转1700吨重的岩石;甚至能把上万吨的巨轮推上岸去..海浪蕴藏的总能量是大得惊人的..据估计地球上海浪中蕴藏着的能量相当于90万亿千瓦时的电能..江厦潮汐电站1980年5月4日;浙江省温岭的江厦潮汐电站第一台机组并网发电;揭开了中国较大规模建设潮汐电站的序幕..该电站装有6台500千瓦水轮发电机组;总装机容量为3000千瓦;拦潮坝全长670米;水库有效库容270万立方米;是一座规模不小的现代潮汐电站..它不但为解决浙江的能源短缺作出应有的贡献;而且在经济上亦有竞争能力..江厦潮汐电站的单位造价为每千瓦2500元;与小水电站的造价相当..浙江沙山的40千瓦小型潮汐电站;从1959年建成至今运行状况良好;投资4万元;收入已超过35万元..海山潮汐电站装机150千瓦;年发电量29万千瓦时;收入2万元;并养殖蚶子、鱼虾及制砖;年收入20万元..潮汐发电有三种形式：一种是单库单向发电..它是在海湾或河口筑起堤海洋能坝、厂房和水闸;将海湾或河口与外海隔开;涨潮时开启水闸;潮水充满水库;落潮时利用库内与库外的水位差;形成强有力的水龙头冲击水轮发电机组发电..这种方式只能在落潮时发电;所以叫单库单向发电..第二种是单库双向发电;它同样只建一个水库;采取巧妙的水工设计或采用双向水轮发电机组;使电站在涨、落潮时都能发电..但这两种发电方式在平潮时都不能发电..第三种是双库双向发电..它是在有利条件的海湾建起两个水库;涨潮和落潮的过程中;两库水位始终保持一定的落差;水轮发电机安装在两水库之间;可以连续不断地发电..潮汐发电有许多优点..例如;潮水来去有规律;不受洪水或枯水的影响；以河口或海湾为天然水库;不会淹没大量土地；不污染环境；不消耗燃料等..但潮汐电站也有工程艰巨、造价高、海水对水下设备有腐蚀作用等缺点..但综合经济比较结果;潮汐发电成本低于火电..编辑本段蕴藏量各种海洋能的蕴藏量是非常巨大的;据估计有 780多亿千瓦;其中波浪能700亿千瓦;潮汐能30亿千瓦;温度差能20亿千瓦;海流能10亿千瓦;盐度差能10亿千瓦..科学家曾作过计算;沿岸各国尚未被利用的潮汐能要比目前世界全部的水力发电量大一倍..如果将波浪的能量转换为可利用的能源;那真是一种理想的巨大的能源..沿海各国;特别是美国、俄罗斯、日本、法国等国都非常重视海洋能的开发..从各国的情况看;潮汐发电技术比较成熟..利用波能、盐度差能、温度差能等海洋能进行发电还不成熟;目前仍处于研究试验阶段..编辑本段没被利用原因很多海洋能至今没被利用的原因主要有两方面：一;经济效益差;成本高..二;一些技术问题还没有过关..尽管如此;不少国家一面组织研究解决这些问题;一面在制定宏伟的海洋能利用规划..如法国计划到本世纪末利用潮汐能发电 350亿千瓦时;英国准备修建一座100万千瓦的波浪能发电站;美国要在东海岸建造500座海洋热能发电站..从发展趋势来看;海洋能必将成为沿海国家;特别是发达的沿海国家的重要能源之一..利用现状上述不同形式的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；而海洋热海洋能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..编辑本段前景展望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766亿千瓦..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1亿千瓦估计数字..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..海洋能的利用目前还很昂贵;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..但在目前严重缺乏能源的沿海地区包括岛屿;把海洋能作为一种补充能源加以利用还是可取的..编辑本段我国的海洋能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..我国波力发电技术研究始于70年代;80年代以来获得较快发展;航标灯浮用微型潮汐发电装置已趋商品化;现已生产数百台;在沿海海域航标和大型灯船上推广应用..与日本合作研制的后弯管型浮标发电装置;已向国外出口;该技术属国际领先水平..在珠江口大万山岛上研建的岸边固定式波力电站;第一台装机容量3kW的装置;1990年已试发电成功..“八五”科技攻关项目总装机容量20kW的岸式波力试验电站和8kW摆式波力试验电站;均已试建成功..总之;我国波力发电虽起步较晚;但发展很快..微型波力发电技术已经成熟;小型岸式波力发电技术已进入世界先进行列..但我国波浪能开发的规模远小于挪威和英国;小型波浪发电距实用化尚有一定的距离..潮流发电研究国际上开始于70年代中期;主要有美国、日本和英国等进行潮流发电试验研究;至今尚未见有关发电实体装置的报导..我国潮流发电研究始于70年代末;首先在舟山海域进行了8kW潮流发电机组原理性试验..80年代一直进行立轴自调直叶水轮机潮流发电装置试验研究;目前正在采用此原理进行70kW潮流试验电站的研究工作..在舟山海域的站址已经选定..我国已经开始研建实体电站;在国际上居领先地位;但尚有一系列技术问题有待解决..近20多年来;受化石燃料能源危机和环境变化压力的驱动;作为主要可再生能源之一的海洋能事业取得了很大发展;在相关高技术后援的支持下;海洋能应用技术日趋成熟;为人类在下个世纪充分利用海洋能展示了美好的前景..我国有大陆海岸线长达18000多公里;有大小岛屿6960多个;海岛总面积6700平方公里;有人居住的岛屿有430多个;总人口450多万人..沿海和海岛既是外向型经济的基地;又是海洋运输和开发海洋的前哨;并且在巩固国防;维护祖国权益上占有重要地位..改革开放以来;随着沿海经济的发展;海岛开发迫在眉睫;能源短缺严重地制约着经济的发展和人民生活水平的提高..外商和华侨因海岛能源缺乏;不愿投资；驻岛部队用电困难;不利于国防建设；特别是西沙、南沙等远离大陆的岛屿;依靠大陆供应能源;因供应线过长;诸多不便;非常艰苦..为了保证沿海与海岛经济持久快速地发展及人民生活水平的不断提高;寻求解决能源供应紧张的途径已刻不容缓..我国洋能的利用技术现状资料显示;我国从20世纪80年代开始;在沿海各地区陆续兴建了一批中小型潮汐发电站并投入运行发电..其中最大的潮汐电站是1980年5月建成的浙江省温岭市江厦潮汐试验电站;它也是世界已建成的较大双向潮汐电站之一..总库容490万立方米;发电有效库容270万立方米..这里的最大潮差8.39米;平均潮差5.08米；电站功率3200千瓦..据了解;江厦电站每昼夜可发电14～15小时;比单向潮汐电站增加发电量30%～40%..江厦电站每年可为温岭、黄岩电力网提供100亿瓦/小时的电能..除潮汐能外;重点开发波浪能和海水热能..统计显示;海浪每秒钟在1平方千米海面上产生20万千瓦的能量;全世界海洋中可开发利用的波浪约为27—30亿千瓦;而我国近海域波浪的蕴藏量约为1.5亿千瓦;可开发利用量约3000—3500万千瓦;目前;一些发达国家已经开始建造小型的波浪发电站..而海水热能是海面上的海水被太阳晒热后;在真空泵中减压;使海水变为蒸汽;然后推动蒸汽轮机而发电..同时;蒸汽又被引上来;冷却后回收为淡水..这两项技术我国正在研究和开发中..海洋能的优缺点海洋能概述：开发利用潮汐、海流、海岸线和近海波浪的能量..海洋能缺点：获取能量的最佳手段尚无共识;大型项目可能会破坏自然水流、潮汐和生态系统..海洋能优点：取之不竭的可再生资源;潮汐能源有规律可循;开发规模大小均可..海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源;包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等..这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点;是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源..波浪发电;据科学家推算;地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度..目前;海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明..大型波浪发电机组也已问世..我国在也对波浪发电进行研究和试验;并制成了供航标灯使用的发电装置..将来的世界;每一个海洋里都会有属于我们中国的波能发电厂..波能将会为我国的电业作出很大贡献..潮汐发电;据世界动力会议估计;到2020年;全世界潮汐发电量将达到1000-3000亿千瓦..世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站;发电能力24万千瓦;已经工作了30多年..中国在浙江省建造了江厦潮汐电站;总容量达到3000千瓦..。

海洋能发电技术的发展与应用在当今世界，随着能源需求的不断增长和传统能源的日益枯竭，寻找和开发新型可再生能源成为了人类社会发展的重要课题。

海洋，这个占据了地球表面约 71%的广阔领域，蕴含着巨大的能量。

海洋能发电技术作为一种新兴的能源获取方式，正逐渐引起人们的关注，并在近年来取得了显著的发展。

海洋能主要包括潮汐能、波浪能、海流能、温差能和盐差能等多种形式。

这些能源具有储量丰富、可再生、清洁环保等优点。

其中，潮汐能是指由于月球和太阳对地球的引力作用，引起海平面周期性升降而产生的能量。

潮汐发电就是利用涨潮和落潮时的水位差，推动水轮机旋转，从而带动发电机发电。

波浪能则是由风对海面的作用引起的海水波动所产生的能量，通过波浪能转换装置可以将其转化为电能。

海流能是指海水流动所具有的动能，利用海流推动涡轮机发电是获取海流能的主要方式。

温差能是由于海洋表层海水和深层海水之间的温度差而产生的能量，盐差能则是由于海水和淡水之间的盐度差所蕴含的能量。

潮汐能发电是海洋能发电中发展较为成熟的技术之一。

早在 20 世纪初，法国就建成了世界上第一座潮汐发电站。

此后，英国、加拿大、俄罗斯等国家也相继开展了潮汐能发电的研究和建设工作。

我国在潮汐能发电方面也取得了一定的成果，如浙江温岭的江厦潮汐电站，是我国目前规模最大的潮汐电站。

潮汐能发电具有规律性强、可预测性好等优点，但也存在着建设成本高、对地理环境要求苛刻等局限性。

波浪能发电技术近年来发展迅速。

波浪能装置的种类繁多，常见的有振荡水柱式、摆式、筏式等。

振荡水柱式装置通过波浪的上下运动，推动空气在一个封闭的腔室内来回流动，从而驱动涡轮机发电。

摆式装置则是利用波浪的冲击力使摆体来回摆动，通过机械传动装置带动发电机发电。

筏式装置则是由多个浮体组成，通过浮体的相对运动来获取能量。

波浪能发电的优点是能量密度较高，但由于波浪的随机性和不稳定性，其能量转换效率还有待提高，并且装置的维护成本也较高。

海水资源开发利用实践——潮流能发电由于引潮力的作用，海水不断地涨潮、落潮。

涨潮时，大量海水汹涌而来，具有很大的动能；同时，水位逐渐升高, 动能转化为势能。

落潮时，海水奔腾而归，水位陆续下降，势能又转化为动能。

海水在涨潮和落潮时所具有的动能和势能统称为潮汐能。

潮汐能是一种蕴藏量极大、取之不尽用之不竭、不需开采和运输、洁净无污染的可再生能源。

目前潮汐能最成熟的利用形式是潮汐发电。

2022年4月29日上午, 位于浙江省舟山市岱山县秀山岛海域的LHD海洋潮流能发电平台，目前世界最大单机容量潮流能发电机组“奋进号”正在潮流的带动下平稳运转，源源不断地输送出绿色电能。

截至2022年7月底，该电站已连续运行超过62个月，累计发电总量超过293万千瓦时。

一、潮流能资源的基本介绍潮流能是指月球和太阳的引潮力使海水产生周期性的往复水平运动而形成的动能，发电原理是将水流中的动能通过装置转化为机械能，进而将机械能转化为电能。

适宜开发潮流能的区域通常是指流速峰值大于2m∕s的位置，发电装置通常在潮流流速为0. 8m∕s时启动。

开阔海域的潮流速度通常仅为0. lm∕s,但潮波与邻近陆块之间的岬角、岛屿和狭窄海峡等海岸地形的相互作用可使得流速超过2m/s。

因此，合适的地点位于沿海水域且高度局部化。

根据亚特兰蒂斯能源公司的报告，潮流能在全球范围内储量超过120GW。

二、潮流能发电技术（一）潮流能发电装置潮流能发电装置在开发过程中，逐渐研发出多种不同的结构形式，其中根据来流的流向与水轮机装置转动轴的位置关系，可分为水平轴式水轮机和垂直轴式水轮机，还有通过支撑臂摆动来获能的振荡水翼技术等；现有的多数潮流能装置采用直接固定于海底的方法，这样更有利于获能的稳定，但如果需要在离岸较远、水位较深的地方安装装置，则需采用漂浮式结构以便于安装和节约成本。

利用天然潮流所带来的动能推动装置发电的技术可以避免如潮汐发电站或水电站需要修建堤坝与配套设施，能减少相应的投资，且水轮机装置对生态环境影响小。

海洋能发电系统的设计与优化随着能源需求的不断增长和对环境保护的日益重视，寻找替代传统能源的方法变得越发迫切。

海洋能发电作为一种新兴的可再生能源形式，备受瞩目。

本文将重点讨论海洋能发电系统的设计与优化。

一、海洋能发电技术的分类海洋能发电技术主要分为潮汐能发电、波浪能发电和海流能发电三种类型。

潮汐能发电利用潮汐涨落产生的动能，通过水轮机转化为电能；波浪能发电利用波浪的起伏运动，通过波浪能转换装置将波浪动能转变为电能；海流能发电则是利用海流的流动进行能量转换。

二、海洋能发电系统的组成海洋能发电系统主要由海洋能转换装置、能量储存装置和电力系统组成。

海洋能转换装置是核心部分，包含不同类型的能量转换装置，如潮流发电机、波浪能转换装置等。

能量储存装置用于存储并平衡能量供应，以应对不同时段的能量需求波动。

电力系统则负责将转化的能量输出为实用的电能。

三、海洋能发电系统设计的关键问题1. 能量转换效率能量转换效率直接影响着海洋能发电系统的发电能力。

海洋能转换装置的设计应充分考虑尽量提高能量转换效率，同时降低能量损耗。

2. 耐久性与维护成本海洋环境复杂且恶劣，海洋能发电系统需要能够抵御海水腐蚀和恶劣天气条件。

在系统设计中，应考虑长期运行的稳定性和耐久性，同时减少维护和修理成本。

3. 生态影响海洋能发电系统的建设和运行可能对海洋生态环境产生一定的影响，如鱼类迁徙、水下生物栖息地等。

在系统设计和运营过程中，应重视生态影响评估，并采取必要的措施保护生物多样性。

四、海洋能发电系统的优化方法1. 多能源协同利用海洋能发电系统可以与其他可再生能源相配合使用，如风能、太阳能等。

通过多能源协同利用，能够提高整体能源利用效率，解决能源波动性的问题，并实现能源的互补发展。

2. 数据分析和智能控制借助数据分析和智能控制技术，可以对海洋能发电系统进行实时监测和优化控制。

通过对各种参数的实时分析和预测，可以优化能量转换效率，提高系统的整体性能。