第五章海洋能多种发电技术
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海洋能发电原理与技术近年来,随着能源问题的日益突出,海洋能作为一种新兴的清洁能源,受到了越来越多的关注。
其发电原理和技术也越来越成熟。
本文将围绕“海洋能发电原理与技术”这一主题展开讲述,以带领读者了解海洋能发电的全貌。
一、海洋能发电原理海洋能是指利用海洋水流、潮汐、波浪、温度差等能量来源,将其转化为电能的一类可再生能源。
不同的海洋能发电技术,其发电原理也各不相同。
下面介绍几种常用的海洋能发电技术及其原理:1. 海洋潮汐能发电海洋潮汐能发电是利用潮汐对水流动能的影响,将其转化为电能的技术。
其原理是通过建立闸门等水利构筑物,将潮汐对水流的影响最大化,使其带动涡轮运转,从而发出电能。
2. 海洋波浪能发电海洋波浪能发电是依靠波浪的起伏运动,将其动能转化为电能。
其原理是通过布置堤坝、护岸等设备,引导波浪运动,进而带动涡轮进行转动,从而发出电能。
3. 海洋温差能发电海洋温差能发电是利用海洋水温的差异,将其转化为电能的技术。
其原理是在热水与冷水交界处放置热机,通过温差对热机的驱动,使其发出电能。
二、海洋能发电技术海洋能发电技术是将海洋能转化为电能的具体实施过程。
目前,海洋能发电技术主要包括:潮汐能发电、波浪能发电、海流能发电、深海温差能发电等。
1. 海洋潮汐能发电技术海洋潮汐能发电技术主要包括:堤坝式、旋转式和半潜式等。
其中,堤坝式是利用海面潮汐差异形成高差,将潮汐动能转化为机械能,再通过发电机转化为电能;旋转式则依托潮汐对涡轮的驱动来发电;半潜式则通过建立流浪式海上平台,将潮汐的运动能量转化为电能。
2. 海洋波浪能发电技术海洋波浪能发电技术主要包括:浮式、织物式、旋转式等。
其中,浮式是利用波浪对浮标的起伏作用,带动发电机转动产生电能;织物式是利用波浪对含有臂状振子的挂帆杆的作用,使其来回摆动,带动涡轮运转,从而产生电能;旋转式则是通过利用波浪能量旋转涡轮,带动发电机发电。
3. 海洋深水温差能发电技术海洋深海温差能发电技术主要包括直接循环式和间接循环式。
第三节大海能的开发利用教课目的:1.认识大海能的基本特色。
2.认识潮汐能和波涛能等大海能发电的条件及其发展远景。
教课过程:一、大海能的种类与特色1.种类:大海能包含潮汐能、温差能、盐差能、海流能和波涛能。
广义的大海能还包含大海上空的风能,大海表面的太阳能和大海生物能等。
要点为潮汐能及波涛能的开发利用。
2.特色总量大、密度小:地球上71%的面积被海水覆盖,所以拥有巨大的大海能,可是单位面积、单位体积上所拥有的能量较小。
可重生:大海能根源于太阳辐射能与天体间的万有引力,如:潮汐能,这类能源是取之不尽、用之不断的。
污染小:大海能为洁净能源,在环境问题突出的今日,开发利用洁净能源是一条必经之路。
时空散布不均:大海能因地而异,同时存在着显然的日变化、月变化、年变化。
典例1 波涛能量巨大,散布宽泛,自古吸引着人们对其加以利用,据此回(1)~(2)题。
(1)以下有关波涛能的特色,正确的选项是( )①洁净②可重生③分别④发电量稳固A.②③④B.①②③C.①②④D.②④(2)波力电站的建设,说了然( ).当古人类被“能源危机”困扰B.新能源在我国能源花费构成中的比重会愈来愈大C.能源资源散布宽泛,因此它对工业布局的地区限制会愈来愈大D.不论夏天仍是冬天,这里的风波都是最大的答案(1)B (2)B分析波涛能是大海能的一种,是一种可重生、洁净但较分别的能量,波力电站建成将改良我国能源构成,提升新能源在能源总量中的比重。
变式练习1当前从发展趋向来看,大海能势必成为哪些国家的重要能源之一( ).沿海国家B.发达国家C.全部能源紧缺的国家D.部分沿海发达国家二、大海能开发利用的远景1.潮汐能及利用:潮汐能是人类认识和利用最早的一种大海能。
(1)散布:主要散布在一些浅窄的海湾、海峡和河口地区。
(2)潮汐发电的条件:潮差足够大;海岸能够积蓄大批的海水;能够进行土建施工等。
(3)我国的潮汐电站:顺德、东湾、乳山、崇明等。
2.波涛能及利用(1)长处:在最耗资能源的冬天,能够利用的波涛能最大;海面很少沉静,波浪随时能够利用。
第三节海洋能的开发利用教学目标:1.了解海洋能的基本特点。
2.了解潮汐能和波浪能等海洋能发电的条件及其发展前景。
教学过程:一、海洋能的种类与特点1.种类:海洋能包括潮汐能、温差能、盐差能、海流能和波浪能。
广义的海洋能还包括海洋上空的风能,海洋表面的太阳能和海洋生物能等。
重点为潮汐能及波浪能的开发利用。
2.特点总量大、密度小:地球上71%的面积被海水覆盖,因此具有巨大的海洋能,但是单位面积、单位体积上所拥有的能量较小。
可再生:海洋能来源于太阳辐射能与天体间的万有引力,如:潮汐能,这种能源是取之不尽、用之不竭的。
污染小:海洋能为清洁能源,在环境问题突出的今天,开发利用清洁能源是一条必经之路。
时空分布不均:海洋能因地而异,同时存在着明显的日变化、月变化、年变化。
典例1波浪能量巨大,分布广泛,自古吸引着人们对其加以利用,据此回答(1)~(2)题。
(1)下列有关波浪能的特点,正确的是( )①清洁②可再生③分散④发电量稳定A.②③④B.①②③C.①②④D.②④(2)波力电站的建设,说明了( )A.目前人类被“能源危机”困扰B.新能源在我国能源消费构成中的比重会越来越大C.能源资源分布广泛,因而它对工业布局的地域限制会越来越大D.无论夏季还是冬季,这里的风浪都是最大的答案(1)B (2)B解析波浪能是海洋能的一种,是一种可再生、清洁但较分散的能量,波力电站建成将改善我国能源构成,提高新能源在能源总量中的比重。
变式练习1 目前从发展趋势来看,海洋能必将成为哪些国家的重要能源之一( )A.沿海国家B.发达国家C.所有能源紧缺的国家D.部分沿海发达国家二、海洋能开发利用的前景1.潮汐能及利用:潮汐能是人类认识和利用最早的一种海洋能。
(1)分布:主要分布在一些浅窄的海湾、海峡和河口区域。
(2)潮汐发电的条件:潮差足够大;海岸能够储蓄大量的海水;可以进行土建施工等。
(3)我国的潮汐电站:顺德、东湾、乳山、崇明等。
2.波浪能及利用(1)优点:在最耗费能源的冬季,可以利用的波浪能最大;海面极少平静,波浪随时可以利用。
海洋能发电原理
海洋能发电,隶属于一种新型的可再生能源,其实现方式主要经过海洋动能、潮汐能、温差能和盐度梯度能等海洋能源来源的利用,生成清洁的电能。
下面将为大家介绍海洋能发电原理。
一、海洋动能发电
海洋动能发电是利用海涌波动和洋流等海洋动能转换成电能以进行能源转化的一种方式。
通过海上的一种特定装置——荡板发电机来收集水流的动能。
荡板上插在靶心上的水流动力,能够对荡板进行往复运动,而与荡板连接的发电机产生的磁带则能够随之振动而产生电能。
二、潮汐能发电
潮汐能发电是指利用潮汐动能,将其转换成电能以供人们生活和工业使用。
当潮水涌入或推动池子的时候,人们可以将其开动轮子或涡轮,并以轴向旋转做功,从而带动一台或一组接驳促动机的发电机产生能量。
三、温差能发电
温差能发电实质上是利用海洋中的水温差异,以产生电能。
当热水和冷水混合在一起,会产生一股蒸汽,而这股蒸汽可以反过来带动涡轮转动,再进一步支持发电机产生能量。
四、盐度梯度能发电
盐度梯度能发电正是利用了海水之间的盐度差别,以产生电能的过程。
通过盐度梯度能发电方式,可以在海水上部浮起的流体上设置特定的膜,使得钠离子和氯离子能够通过膜的孔洞,并生成电流。
经过这种
过程,便可将海水中的盐度能够转化为电能。
综上所述,海洋能发电的方法主要包括海洋动能、潮汐能、温差能和
盐度梯度能等,目的在于利用广阔的海洋资源,生产更为清洁、可持
续的电力,适用于人们日常生活和工业生产等场合。
海洋能发电相关技术
海洋能发电是一种利用海洋能源进行电力生产的技术。
海洋能源的利用具有广阔的前景和巨大的潜力,可以为人类提供可持续的、清洁的能源来源。
在海洋能发电技术中,常用的方法有潮汐能发电、海浪能发电和海洋温差能发电等。
潮汐能发电是利用海洋潮汐差异产生的动能将涡轮机转动,进而驱动发电机发电的过程。
潮汐能是一种可预测的能源,可以为沿海地区提供稳定的电力供应。
目前,潮汐能发电已经在一些国家得到了广泛的应用,取得了良好的效果。
海浪能发电是利用海浪的波动运动产生的机械能,通过波浪能转换装置将其转换为电能。
海浪能具有周期性和不断性的特点,可以为沿海地区提供持续稳定的能源供应。
海浪能发电技术相对成熟,但在实际应用中还面临一些技术和经济上的挑战。
海洋温差能发电是利用海洋表层水温和深层水温之间的温差差异驱动发电机发电的技术。
海洋温差能发电具有稳定可靠、无污染、可持续利用等优点,在海洋能发电技术中具有重要的地位。
目前,海洋温差能发电技术还处于研究和试验阶段,但已经取得了一些进展。
海洋能发电技术的发展离不开科技创新和政府支持。
随着科技的进步和经济的发展,海洋能发电技术将逐渐成熟并得到更广泛的应用。
海洋能发电不仅可以为人们提供清洁的能源,还可以促进经济的可
持续发展,推动能源结构的转型升级。
在未来,海洋能发电有望成为人类能源领域的重要组成部分。
随着技术的不断创新和进步,海洋能发电的效率将得到提高,成本将进一步降低,为人类提供更加可靠、清洁和可持续的能源供应。
相信通过大家的努力,海洋能发电技术一定会取得更大的突破,为人类创造更美好的未来。
海洋能发电海洋能发电通常指利用海洋中所蕴藏的可再生的自然能源,主要为潮汐能、波浪能、海流能(潮流能)、海水温差能和海水盐差能等的发电技术。
而当前应用在发电技术中的海洋能主要有海洋温差发电、海洋波浪发电及潮汐发电。
一、海洋能简介海洋能源按能量的储存形式可分为机械能、热能和化学能。
其中,潮汐能、海流能和波浪能为机械能,海水温差能为热能,海水盐差能为化学能。
研究海洋能源的成因发现,潮汐能和潮流能来源于太阳和月亮对地球的引力变化,其他基本上源于太阳辐射。
1、潮汐能是指海水涨潮和落潮时时形成的水的势能和动能;2、波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能;3、海流能(潮流能)是指海水流动的动能,主要指海底水道和海峡中较为稳定的流动,以及由于潮汐导致的有规律的海水流动;4、海水温差能是指表层海水和深层海水之间水温之差的热能;5、海水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电位差能。
所以,当前应用在发电技术中的海洋能主要有海洋温差发电、海洋波浪发电及潮汐发电。
二、海洋能发电的特点及发展应用前景1、能量蕴藏量大,并且可以再生,无污染据统计,全球可用于发电的海洋能蕴藏量约为1500亿KW,可能开发利用约100亿左右,数量十分可观。
2、能量密度低海水温差能是低热头的,较大的温差也不过20-50°;潮汐能是低水头的,较大潮差为7-10m;潮流能和海流能是低速度头的,最大流速约2m/s;而波浪的密度通常也比常规燃煤电厂热交换器单位时间、单位面积的能量低一个数量级。
3、稳定性比其他自然能源好海水温差能和海流能比较稳定,潮汐能与潮流能的变化也有规律可循。
4、技术难度大由于人类对于海洋世界的了解远不如对陆地的掌握,开发利用海洋能发电的技术难度大,仍然有许多问题正在探索和研究中。
三、海洋能发电的发展趋势基于海洋能发电的特点,当前海洋能发电开发的技术发展总的趋势为:首先,要提高电站的发电能力,即呈现出电站的大规模发展趋势;其次,由于常规能源的有限性,使海洋能的开发利用成为许多沿海国家开发新能源的目标,形成了海洋能发电技术及产品的潜在市场,即呈现出海洋发电技术及产品的商品化;第三,目前海洋能发电的成本还较高,为提高竞争力,必须改进发电技术,降低发电成本,并且要走综合利用海洋能之路。
海洋电力发电技术与海洋能源利用海洋能源是世界上最大的可再生能源之一,其中海洋电力发电技术作为其中的重要一环,对于开发利用海洋能源具有重要意义。
海洋电力发电技术以海洋动力、海洋潮汐能、海洋温差能等为资源,通过科学的技术手段将其转化为可用的电能,实现对海洋能源的高效利用。
本文将逐一介绍海洋电力发电技术的发展和相关应用。
一、海洋动力发电技术海洋动力是指由海洋水流的动力产生的能量,在海洋中存在着巨大的水流能量。
利用水流对涡轮机进行推动,使之旋转产生机械能,然后转化为电能,这就是海洋动力发电技术的基本原理。
海洋动力发电技术有多种形式,包括潮汐动力发电技术、海流发电技术、波浪发电技术等。
通过对不同形式的海洋动力进行捕捉和转化,可以实现对海洋能源的高效利用。
潮汐动力发电技术是利用海洋潮汐的规律,通过潮水的进出来驱动涡轮发电机,将机械能转化为电能。
这种技术对于一些潮汐能资源丰富的地区具有重要意义,如英国、法国等。
海流发电技术是利用洋流的动力,通过在洋流中布设涡轮发电机,使之转动产生电能。
这种技术适用于洋流较强的海域,如北大西洋洋流、日本海流等。
波浪发电技术是利用海浪的能量,通过浮子或涡轮式设备,将波浪的起伏转化为机械能,进而发电。
这种技术适用于波浪较为强劲的海域,如太平洋、大西洋等。
二、海洋潮汐能发电技术潮汐能是指由海洋潮汐运动所具有的动能,其中潮汐能发电技术是利用潮汐运动的特点来发电。
潮汐能可以分为单向潮、规潮和逆潮三种类型,每一种类型的潮汐能发电技术都有其独特的应用场景。
单向潮波能发电技术是指通过筏式装置将潮汐水流从一个方向引导到涡轮发电机上,实现能量转化。
这种技术适用于单向潮汐能资源较为充足的地区,具有一定的经济效益。
规潮能发电技术是指通过对规模较大的潮汐泄涌湖、滩涂、海峡等地的水位差进行有效利用,实现潮汐能向电能的转化。
这种技术利用了潮汐规律的特点,适用于规模较大的潮汐湖泊地区。
逆潮能发电技术是指通过对逆潮现象进行利用,将潮汐涌动的水流引入涡轮发电机中,实现潮汐能向电能的转化。
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。