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海洋能源开发与利用技术海洋能源被广泛认为是未来可持续能源发展的一个重要方向。
随着传统能源资源的日益枯竭和环境污染问题的加剧，人们对海洋能源的开发与利用技术寄予了厚望。
本文将探讨海洋能源开发与利用技术的现状和前景。
一、海洋能源概述海洋能源是指通过合理利用海洋天然资源，如潮汐能、波浪能、海流能、海洋温差能等，转化为可利用的能源。
相比陆地能源，海洋能源具有规模巨大、持续稳定、环境友好等特点，被认为是一种非常理想的替代能源。
二、海洋潮汐能技术潮汐能是指利用海潮的涨落来带动涡轮机发电的能源形式。
在潮汐能技术中，常见的设备包括海潮发电机组、潮能发电装置以及能量转换系统等。
海洋潮汐能技术在一些海岸线较长的国家和地区已经开始大规模推广应用，如英国、法国和加拿大等。
三、海洋波浪能技术波浪能是指利用海洋波浪的运动来产生能源的一种技术。
目前，波浪能的开发利用技术主要包括浮标式浮动装置、鲨鱼鳍式流体装置和压电装置等。
波浪能技术的优势在于波浪资源广泛且较为稳定，适用于大多数海洋地区。
四、海洋海流能技术海流能是指通过利用海洋水流的动能来产生电能的一种技术。
海洋海流能技术包括涡轮转子、水轴式和空气轴式流体发电机等设备。
由于海流能一直存在且规模较大，因此利用海洋海流能技术进行发电具有较强的可持续性和稳定性。
五、海洋温差能技术海洋温差能是指通过海洋表层水温和深层水温之间的温差来产生电能的一种技术。
目前，海洋温差能技术主要包括热水泵发电装置和液态温差发电装置等。
海洋温差能技术因其能源来源广泛，且对环境基本无污染，因此备受关注。
综上所述，海洋能源开发与利用技术具有广阔的发展前景。
通过合理利用海洋资源，特别是海洋潮汐能、波浪能、海流能和海洋温差能等，将为未来能源需求提供可靠的替代能源。
海洋能源的开发和利用将在环保、经济和能源安全等方面都起到积极的促进作用。
然而，海洋能源技术的发展仍面临着一些挑战，如技术创新和经济成本等，需要各国加强合作，共同推动海洋能源技术的创新与发展。
海洋能源的开发和利用技术海洋能源是一种绿色环保的能源，其主要源自于海洋中的波浪、潮汐、水流等因素。
利用这些因素产生的能量，可以将其转化成电力等形式，并为人们提供更为环保、可持续的能源。
随着国际社会逐渐重视可再生能源的发展，海洋能源的开发和利用也成为了一项备受关注的课题。
一、波浪能发电技术波浪能是海洋能源中的一种重要形式，其开发利用技术主要体现在波浪能发电上。
波浪能发电是指通过安装在海洋中的波浪能转换装置，将波浪的动能转化为电能的过程。
波浪能发电具有成本低、平稳性好等特点，因此在实际运用中也得到了广泛的应用。
波浪能转换装置通常分为垂直轴式和水平轴式两种类型。
垂直轴式波浪能转换装置是将波浪能转化为旋转动能，通过发电机将旋转动能转换为电能。
水平轴式波浪能转换装置则是将波浪能转化为水平直线运动的力量，再通过液压装置等将水平直线的运动转化为旋转运动，最终通过发电机将旋转运动转化为电能。
二、潮汐能发电技术潮汐能是一种以潮汐能量为动力源的新型环保能源，其开发利用技术主要体现在潮汐能发电上。
潮汐能发电是指利用海洋潮汐的涨落高差以及潮汐涌动带来的水流动力，通过发电机将这些动力转化为电能的过程。
潮汐能发电通常分为浮式、陆站和潮汐水池三类。
浮式潮汐能发电是指将潮汐能转换装置直接放置在海上，以潮汐的涨落高差作为动力源。
陆站潮汐能发电则是将潮汐能转换装置建造在海滨等陆地上，利用潮汐带来的水流动力来转动涡轮发电机。
潮汐水池潮汐能发电则是将海水通过闸门控制在潮汐池中，在潮汐落潮的过程中再次排出，通过涡轮发电机将潮汐能转换为电能。
三、海流能发电技术海流能是一种利用海洋水体自身的流动能量来发电的能源，其开发利用技术主要体现在海流能发电上。
海流能发电是指利用海洋水流压力来驱动涡轮，使涡轮转动，通过发电机将旋转运动转化为电能的过程。
海流能转换装置通常分为垂直轴式和水平轴式两种类型。
垂直轴式海流能转换装置是指将海流能转化为旋转动能，在涡轮发电机的带动下将旋转动能转化为电能。
海洋科学中的海洋能源开发与利用在当今世界，能源需求不断增长，而传统的能源资源逐渐减少，同时对环境造成的压力也日益增大。
在这样的背景下，海洋能源的开发与利用逐渐成为了人们关注的焦点。
海洋蕴含着丰富的能源，如潮汐能、波浪能、海流能、温差能和盐差能等，这些能源具有巨大的潜力，为解决全球能源问题提供了新的途径。
潮汐能是海洋能源中较为常见的一种。
潮汐现象是由于月球和太阳对地球的引力作用而产生的，潮汐的涨落形成了水位差，从而产生了能量。
利用潮汐能的方式通常是建造潮汐电站。
潮汐电站通过水坝将海湾或河口与外海隔开，在涨潮时将海水储存在水库内，落潮时释放海水，利用水位差推动水轮机发电。
潮汐能具有可预测性强、能量密度较高等优点，但也存在着建设成本高、对生态环境可能产生一定影响等问题。
波浪能是由风引起的海面波动所产生的能量。
波浪的起伏蕴含着巨大的机械能。
目前，波浪能的开发利用主要有三种方式：一是通过浮标式装置直接将波浪能转化为电能；二是利用振荡水柱装置，将波浪能转化为空气能，再驱动涡轮机发电；三是利用收缩波道装置，将波浪汇聚增强，然后推动水轮机发电。
波浪能的优点是能量丰富、分布广泛，但缺点是能量转换效率较低、设备易受海洋环境腐蚀等。
海流能是指海水流动所产生的动能。
海流主要是由风、海水温度和盐度差异以及地球自转等因素引起的。
海流能发电装置通常类似于水下风车，通过叶片的旋转将海流的动能转化为电能。
海流能具有能量稳定、可利用时间长等优点，但由于海流速度相对较慢，能量密度较低，开发难度较大。
温差能则是利用海洋表层海水与深层海水之间的温度差来获取能量。
海洋表层海水受太阳辐射温度较高，而深层海水温度较低，两者之间的温差可达 20℃以上。
温差能发电通常采用海洋热能转换（OTEC）技术，通过热交换器将表层海水的热量传递给低沸点的工作流体，使其蒸发产生蒸汽驱动涡轮机发电，同时将冷却后的工作流体送回深层海水再次冷却。
温差能的优点是能量储量巨大、清洁无污染，但技术复杂、成本高昂，目前仍处于试验阶段。
海洋能源的开发与利用海洋能源，指的是从海洋中获取能量的方式。
与陆地上的其他能源不同，海洋能源具有非常广阔的开发利用潜力。
特别是在全球环境变化加剧的背景下，使用海洋能源不仅能满足人类对能源的需求，还可以大幅度减少对环境的破坏。
本文通过介绍海洋能源的开发利用，探究如何通过新技术和合作，制定有效的发展政策，实现海洋能源的可持续利用。
一、海洋能源的开发海洋能源的开发主要包括水力能、潮汐能、波浪能和温差能。
其中，水力能作为目前开发利用最成熟的一种海洋能源，其应用领域极为广泛。
在保障国家能源安全、促进经济发展的推动下，我们应该加快开发海洋水力发电技术，抓住海岸线丰富的水力资源，掌握灵活多变的水能发电技术，探索多路并举、多方合作的发展模式。
一般而言，水能发电的原理是通过水流旋转涡轮机将流动的水转化成机械能，并驱动磁力发电机产生电能。
根据不同的发电方式，水能发电技术可以分为常规水力发电和小型水力发电两类。
其中，常规水力发电适用于大型电站的建设，可在发电容量和设备安装上进行大规模投资；而小型水力发电适用于偏远山区或中小河流发电，其投入成本相对较低，不仅可以提供家庭用电，还可以带动当地经济的发展。
除水力能外，潮汐能、波浪能和温差能的开发利用也在不断推进。
潮汐能是指潮汐的升降变化，将储存在海洋中的潮汐能转化成电能。
波浪能则是指海浪的运动能，通过波浪发电机转化成电能。
温差能是指深海和浅海之间的温度差异，使用热能转化技术将温差转换成电能。
这些能源的开发利用以及技术的成熟，将填补海洋能源领域的空白，同时也为人类提供了更广阔的能源发展空间。
二、海洋能源的利用海洋能源的利用包括两方面：一方面是让人类更加便利地获取能源，另一方面则是为大自然的保护出一份力。
对于前者而言，海洋能源可以满足人类燃料、电力方面的需求，为人类工业、交通、生活以及科技创新等多个领域提供巨大的支撑，也将成为未来全球能源体系的重要组成部分。
以海上风机为例，利用大型浮式平台来建设风机，可以使其在更加深远的海域的风速更高，进而提升发电效率，扩大采取能力。
海洋能源的开发与利用一、引言作为人类赖以生存的一个宝贵资源，能源在我们日常生活中发挥着重要作用。
目前，随着人口的增加及工业化程度的加深，传统的能源资源日益短缺，所以寻求新能源资源已经成为全球能源行业的焦点之一。
海洋作为丰富的生态资源库占据了我们地球表面的大部分，其中的能源资源极大的潜力被低估了。
为此，本文将从海洋能源的概念、开发现状及利用前景三个方面着重探讨。
二、海洋能源的概念海洋能源是指利用海洋的水力、波浪、潮汐、温差、盐差、生物等能量形式，将其转换为具体的应用能源的过程。
海洋与陆地相比，具有广阔、开阔、连绵的特点，是一种可再生、清洁的能源资源，可以替代传统的化石能源，减少能源的浪费和污染。
同时，海洋能源也具有不受地理位置限制，可以供给更多人口使用等特点。
三、海洋能源的现状海洋能源是一种新兴的能源形式，虽然存在着较大的开发利用难度，但目前已经有了初步的开发成果。
目前，海洋能源的主要开发形式包括浪能、潮汐能、深海温差能及海水淡化等多种形式。
其中，浪能是最具发展潜力的一种形式，已经开始应用于照明、空调、供暖等方面。
在欧洲和北美等地区，潮汐能与海流能得到了逐步开发使用。
随着技术的不断发展，预计海水淡化等技术将得到更进一步的发展。
四、海洋能源的利用前景目前，海洋能源已经成为全球能源行业的重要的发展趋势。
中国在海洋能源开发方面的技术研究和项目实施也处于领先地位。
未来，海洋能源的开发利用将给我们带来更多的好处：1.实现清洁能源发展，减少化石能源的使用，降低环境污染；2.拓宽能源资源来源，满足巨大的能源需求；3.推动海洋产业的发展，带动其他相关产业的繁荣；4.改善海洋生态环境，保护海洋生物多样性。
五、海洋能源的发展前景及存在的问题虽然海洋能源具有无限的发展前景，但是其在应用过程中还存在着许多问题。
一方面，海洋能源开发利用过程中需要大量的资金投入，目前还没有形成完整的技术及产业体系，这是制约其发展的关键因素。
海洋能源的开发与利用随着全球对于可再生能源的需求日益增长，海洋能源逐渐成为一个备受关注的领域。
海洋能源利用巨大，可持续，且不会对环境造成长期影响。
本文将探讨海洋能源的开发利用和现有的相关技术。
一、海洋潮汐能的开发利用海洋潮汐能利用潮汐运动带来的潮水流动，通过水轮机或涡轮发电机将其转化为电能。
潮汐能源具有周期性稳定，可预测，不受气候和光照条件的影响等优点。
目前，潮汐发电技术已经在一些地区得到了应用，如英国和法国的潮汐产能已经达到了数百兆瓦。
未来，我们可以进一步改进技术，提高效率，使海洋潮汐能成为一个可靠的能源选择。
二、海洋波浪能的开发利用海洋波浪能是指利用海浪的起伏运动来产生能量。
目前，海洋波浪能装置主要有浮式装置和固定装置两种类型。
浮式装置利用上浮的波浪能量，通过浮子与发电机结合，将波浪能转化为电能。
而固定装置则是通过固定设备，将进入设备的波浪能转化为电能。
这些技术目前还在发展中，但已经显示出巨大的潜力。
三、海洋温差能的开发利用海洋温差能利用深海和水面的温差来产生能量。
利用海洋温差能的方法有多种，如温差发电、热泵发电和温差驱动的化学反应等。
其中，温差发电是最常见的方法，通过利用海水的温差来驱动发电机产生电能。
尽管目前技术仍面临一些挑战，但海洋温差能的利用潜力巨大，有望成为未来的重要能源来源之一。
四、海洋风能的开发利用海洋风能是指利用海上的风力来产生能量。
海洋风电站是目前已经应用最为广泛的海洋能源利用技术之一。
海上的风速较陆地更高，且有较长的站位时间，因此海洋风能具有更高的潜力。
目前，全球范围内已经建立了大量的海洋风电场，如英国、德国和中国等国家都已经在海上安装了风力发电机组。
总结：海洋能源的开发与利用对于解决能源问题和减缓气候变化具有重要意义。
通过海洋能源的利用，我们可以减少对传统石化能源的依赖，并且对环境的影响较小。
然而，海洋能源利用在实施过程中仍然面临一些技术和经济挑战，需要进一步的研究和发展。
海洋能源的开发与利用1. 海洋能源是指从海洋中获取能量的一种可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能和热带海水温差能等。
2. 在全球范围内，海洋资源的开发利用备受关注，尤其是海洋能源的利用具有巨大的潜力和发展前景。
3. 随着能源需求的不断增长和对传统能源的依赖减少，海洋能源逐渐成为新兴的绿色能源选择。
4. 潮汐能是利用潮汐涨落引起的潮水运动产生的动能来发电，是海洋能源中较为成熟的一种形式。
5. 波浪能是指利用海浪在海洋中传播时带来的动能来转化成电能，是目前研究较为活跃的海洋能源形式之一。
6. 海流能是指利用海洋中水流带来的动能来发电，具有稳定性强、可再生性好等特点，受到研究者的广泛关注。
7. 热带海水温差能是利用海水温差带来的热能来发电，虽然技术上较为复杂，但是具有巨大的开发潜力。
8. 相比于传统的化石能源，海洋能源具有无污染、永续性好、储量丰富等优点，为可持续发展提供了重要支持。
9. 海洋能源开发利用的核心在于技术突破和成本降低，需要在扶持、市场引导等方面加大力度。
10. 目前，全球范围内的海洋能源开发利用主要集中在一些发达国家，如挪威、英国、法国等，我国在该领域还有很大的发展空间。
11. 需要加强海洋能源开发的制定和立法工作，为海洋能源的开发利用提供法治保障和支持。
12. 除了海洋能源的开发利用，海洋环境保护和生态平衡也是重要的议题，需要在发展中注重生态环境的保护。
13. 海洋资源的开发利用应当尊重自然规律，倡导绿色、低碳、可持续的发展理念，推动海洋经济的健康发展。
14. 未来，海洋能源的开发利用将会更加多样化、智能化，为人类提供更为清洁、高效的能源供应。
15. 总的来说，海洋能源的开发与利用是一个复杂而重要的课题，需要全社会的共同努力和持续关注，以推动绿色能源事业的发展。
海洋能源资源的开发与利用在我们生活的这个蓝色星球上，海洋占据了绝大部分的面积。
海洋不仅是生命的摇篮，也是蕴含着丰富能源资源的宝库。
随着全球能源需求的不断增长和陆地资源的日益紧张，海洋能源资源的开发与利用逐渐成为了人们关注的焦点。
海洋能源资源的种类繁多，包括海洋石油、天然气、海洋潮汐能、波浪能、海流能、温差能等等。
这些能源资源具有巨大的潜力，如果能够得到有效的开发和利用，将为人类的能源供应提供重要的补充和保障。
首先，让我们来谈谈海洋石油和天然气。
海洋中的石油和天然气储量丰富，是目前海洋能源开发的重点领域之一。
在浅海区域，通过海上钻井平台和相关的开采技术，已经实现了大规模的石油和天然气生产。
然而，深海区域的油气资源开发则面临着更大的挑战，如高压、低温、深海环境的复杂性等。
但随着技术的不断进步，人类在深海油气开发方面也取得了一定的成果。
不过，海洋油气开发也带来了一些环境问题，比如石油泄漏可能会对海洋生态造成严重的破坏，因此在开发过程中必须加强环境保护和安全管理。
除了石油和天然气，海洋中的可再生能源也具有广阔的发展前景。
潮汐能是一种利用潮汐涨落产生的能量进行发电的方式。
在一些海湾和河口地区，潮汐的幅度较大，适合建设潮汐电站。
例如，法国的朗斯潮汐电站是世界上最早的大型潮汐电站之一，已经运行了多年，为当地提供了稳定的电力供应。
波浪能则是利用海洋表面波浪的运动能量来发电。
波浪能装置的形式多种多样，有的像浮标一样漂浮在海面上，有的则固定在海底。
尽管波浪能的开发还处于试验和示范阶段，但已经展现出了巨大的潜力。
海流能是指海水流动所产生的能量。
通过安装在海流中的涡轮机，可以将海流的动能转化为电能。
一些地区的海流速度较为稳定，如墨西哥湾暖流，为海流能的开发提供了有利条件。
海洋温差能则是利用海洋表层和深层海水之间的温度差来发电。
在热带海域，表层海水温度较高，而深层海水温度较低，这种温差可以通过特殊的装置转化为电能。
但目前海洋温差能的开发成本较高，技术还不够成熟。
海洋能源的开发与利用一、引言海洋能源是指人类通过利用海洋中蕴藏的能量资源实现能源的开发和利用。
近年来，随着全球化进程的加快和能源需求的不断增长，海洋能源成为人们关注的焦点之一。
海洋能源具有丰富、可再生、稳定等特点，能够有效地应对全球能源短缺和环境污染问题。
本文将从海洋能源的类型、开发技术、利用方式及发展前景等方面进行探讨。
二、海洋能源的类型海洋能源主要包括潮汐能、波浪能、海流能和海洋温差能等。
其中，潮汐能是指利用潮汐涨落产生的能量，通过建设潮汐发电站将潮汐能转化为电能；波浪能是指利用海洋波浪运动带来的机械能，通过浮标、蓄能器等装置将波浪能转化为电能；海流能是指利用海洋中的水流产生的动能，通过水轮机等设备将海流能转化为电能；海洋温差能是指利用海水中的温差产生的能量，通过温差发电装置将海洋温差能转化为电能。
三、海洋能源的开发技术1. 潮汐能的开发技术潮汐能的开发主要采用潮汐发电技术。
潮汐发电技术分为海底潮汐发电和滩涂潮汐发电两种方式。
海底潮汐发电是在水下建设潮汐发电站，利用潮汐涨落带动涡轮发电机转动，从而产生电能。
滩涂潮汐发电是在滩涂地区建设潮汐发电站，利用潮汐涨落时的水流通过涡轮机转动发电机，从而实现能源转化。
2. 波浪能的开发技术波浪能的开发主要采用浮式波浪发电技术和压气式波浪发电技术。
浮式波浪发电技术是在海洋中设置浮标和发电装置，通过浮标的上下浮动带动发电装置工作，从而产生电能。
压气式波浪发电技术是利用波浪的上升和下降运动控制空气压缩机工作，进而将压缩空气释放推动涡轮发电机工作，产生电能。
3. 海流能的开发技术海流能的开发主要采用浮式海流发电技术和水轮发电技术。
浮式海流发电技术是通过在海洋中设置浮标和发电装置，利用海流的水流运动带动发电装置工作，产生电能。
水轮发电技术则是利用水流带动水轮机转动发电机，将海流能转化为电能。
4. 海洋温差能的开发技术海洋温差能的开发主要采用温差发电技术和海水淡化技术。
海洋能源的开发与利用海洋是地球上最为广阔的自然资源，拥有着丰富的能源潜力。
随着能源需求的不断增长和传统能源的日益枯竭，海洋能源的开发与利用变得尤为重要。
海洋能源，是指利用海洋水流、潮汐、波浪、温差等能源形式进行能源开发。
海洋能源不仅可以实现能源的可持续利用，还能减少对环境的污染，是一种非常具有潜力的清洁能源。
海洋能源的开发与利用在全球范围内受到广泛关注。
在欧洲，各国相关部门纷纷制定海洋能源开发规划，加大对海洋能源的投入。
英国、挪威等国家已经建成多个海洋能源开发项目，为国家能源结构转型提供了重要支持。
在亚洲，中国、日本等国也在积极推动海洋能源的开发与利用。
中国作为世界上最大的渔业大国，拥有着丰富的海洋资源，海洋能源的开发潜力巨大。
随着技术的不断进步和成本的逐渐降低，海洋能源的开发将会越来越具有竞争力。
海洋能源的开发形式多样，主要包括潮汐能、波浪能、海洋温差能等。
潮汐能是指利用海洋潮汐运动所蕴含的动能进行发电。
潮汐能具有规律性和周期性的特点，是一种非常可靠的可再生能源。
波浪能是指利用海浪的波动运动产生的动能进行发电。
波浪能具有丰富的资源、高的能量密度和可预测性等优势，是一种非常具有发展前景的清洁能源。
海洋温差能是指利用海水中不同温度层间的温差所带来的热能进行发电。
海洋温差能具有资源丰富、稳定性好等特点，是一种非常适合在岛屿国家和沿海地区推广利用的清洁能源。
海洋能源的开发与利用离不开先进的技术支持。
目前，在海洋能源领域，涵盖了多种技术手段，如潮汐能发电技术、波浪能转换技术、海洋温差能发电技术等。
潮汐能发电技术主要包括水轮机、涡轮机等设备，利用潮水的动力进行轮翼转动，驱动发电机发电。
波浪能转换技术主要包括波浪能转换器、波浪能发电机等设备，利用波浪的波动运动产生机械能或电能。
海洋温差能发电技术主要包括海水换热器、温差发电机等设备，利用海洋水体温差带来的热能进行能量转化。
这些技术的不断创新和完善将推动海洋能源的开发与利用迈入新的阶段。
可再生能源利用上海电力2009 年第 1 期海洋能源的利用与开发Sonal Patel摘要:海洋蕴藏着巨大的能量,海洋能源不仅清洁环保,而且是一种取之不竭的可再生清洁能源。
文章介绍了多种海洋再生能源的前沿技术及其应用情况,并分析了海洋能发展的现状以及对环境影响的主要因素。
关键词:海洋再生能源;波浪能;潮汐能;潮流能;海水温差能;海水盐差能中图分类号: P743文献标识码: B随着人们日益关注环境、经济以及依赖化石能源引发的成本问题,开发利用可再生能源已逐渐成为当前行业的发展趋势。
在取得推广应用风能发电和太阳能发电圆满成功后,如何从覆盖地球面积70%以上的海洋中获取再生能源,成了能源行业关注的焦点。
目前,世界各大新能源开发商正在就此进行着积极的探索,并已经取得了初步的成果。
1海洋再生能源发展概况海洋中的可再生自然能源主要包括波浪能、潮汐能、潮流能(海流能)、海水温差能和海水盐差能。
据测算,海洋能的蕴藏总量高达 4 000 TW,开发潜力巨大。
海洋能源不仅清洁环保、可再生,更重要的是海洋能中的波浪能、潮汐能和潮流能还具有风能和太阳能无法比拟的优势,即可预测性。
由月球引力变化造成的潮汐可以提前好几年进行预报;而洋流图则可以通过卫星进行绘制。
可预测性有助于防范大规模的停电事故的发生。
此外,无论是海上涡轮机或是浸没式零排放涡轮机,因其处于人们看不到的地方而不具有视觉污染。
事实上,试图利用海洋能发电的想法早在100 年前便有之, 因当时技术和资金等问题, 其开发进程十分缓慢。
例如:在1912年,德国在北海海岸建造了世界上第一座潮汐电站布苏姆潮汐电站。
以加拿大的芬迪湾建造潮汐电站为例,其建设规划可追溯到1925年。
当时缅因州同意投资1 亿美元在该州帕萨马科迪湾( Passam aquo ddy Bay) 建立潮汐电站; 1935 年罗斯福总统也对该项目表示支持并拨款1 000万美元,但是该项目最终未能实现。
同时期的英国布里斯托尔海峡潮汐电32站计划,因不具有经济、可行性而被否决。
直到1984 年 4 月, 总装机容量为 19. 9 MW, 采用新型全贯流式水轮发电机组的加拿大安纳波利斯潮汐电站正式投入运营,才标志着芬迪湾潮汐电站项目的最终实现。
加拿大安纳波利斯潮汐电站是目前北美唯一运营的商业用潮汐电站,也是世界上著名的3座商业运营的潮汐电站之一。
装有1台20 MW 单向水轮机组,转轮直径为7. 6 m ,发电机转子设在水轮机叶片外缘,采用新型密封技术,冷却快,效率高。
1966 年8 月投产的法国朗斯河口潮汐电站,采用24台可逆贯流灯泡式水轮发电机,双向泄水和双向抽水6种工况运行。
总装机容量为240 MW, 转轮直径为 5. 35 m, 单机容量为 10 M W, 年发电量为 5. 44亿kW h。
而前苏联于1968年在基斯洛亚海湾建成总装机容量为800 kW的潮汐电站,装有2台400 kW单向贯流式机组,采用浮动沉箱施工法,节省了大量工程费用。
上述3座潮汐电站均采用拦河坝技术。
进入21世纪,世界各国对海洋能源的开发速度明显加快。
2006年,美国电力研究院( EPRI)在北美范围内开展了调查研究,并为开发商业规模的海洋能电站提供了候选地点,其中包括Pas samaquoddy Bay 的鹿岛和加拿大诺瓦斯科舍省的米纳斯湾( Minas Basin)。
该项研究成果直接推动了新不利瑞克省和诺瓦斯科舍省进行新电站的选址进程,已有3家公司明确表示,将在芬迪湾测试他们的技术成果。
诺瓦斯科舍省电力公司则宣布,若Open H y dro公司在Minas海峡的潮汐能发电试验项目获得成功,打算沿M inas海峡开发大规模的潮汐发电站。
尽管目前海洋能的开发与利用还存在诸多技2009 年第 1 期上海电力 可再生能源利用术难题且对环境的影响尚不确定, 但是研究和开发海洋能源已成为新能源发展的大趋势。
各大新能源开发机构正在大力开发如何从广袤的海洋中获取电能为人类造福。
2 海洋能前沿技术2. 1 波浪能地球表面的热差异形成了风, 当风掠过海面便产生了波浪。
波浪能具有能量密度高、分布面广等特点, 是一种取之不竭的可再生清洁能源。
其发电过程是通过波浪能装置, 将波浪能首先转换为液压能, 然后再转换成电能。
这一技术兴起于 20 世纪 80 年代初。
根据国际能源署的预测, 估计全世界可开发利用的波浪能达 2. 5 T W, 可以满足全球年用电量 15 000 T W h 中的 10% ~ 50%, 潜力巨大。
目前已开发的将波浪能转化为电能的技术,主要有以下几方面。
( 1) Pelam is 装置漂浮在海上呈蛇形的 Pelam is 发电装置, 酷似一条海蛇, 参见图 1。
图 1 漂浮在海面的 Pelamis 发电装置其工作原理是将金属海蛇的嘴垂直于海浪方向, 其关节依靠海浪推动相互铰接的金属圆筒, 像海蛇一样随着海浪上下起伏; 铰接处的上下运动与侧向运动的势能将推动金属圆筒内的液压活塞作往复运动, 从而使高压油驱动发电机发电, 参见图 2。
该技术已从最初的实验模型发展成商用产品。
位于葡萄牙海岸 5 000 m 的海面上, 在世界首家 Aquacadora 波浪能电站里, Enersis 公司部署了 3 组Pelam is 装置。
由长 109. 7 m , 直径超过 3. 01 m 的 Pelam is 波浪能发电机来产生 2. 5 M W电能, 满足 1 500 个家庭的用电需求。
Ener sis 有意再部署一组装机容量为 20 M W 的 Pelam is 装33图2 Pelamis发电装置的电力驱动部件置,以扩大波浪发电项目,还打算在苏格兰Orca dian 波浪能电站推广使用该技术。
( 2) 浮筒技术浮筒技术是指将由浮筒组件构成的浮筒长阵固定在离岸几英里的大海中,那里波涛汹涌,能量充沛。
各家新能源公司在传统技术基础上设计、开发的浮筒技术各不相同。
加拿大菲那维拉再生能源公司设计了水上浮筒AquaBuOY,其发电原理是通过二级软管泵加压海水、进而驱动涡轮发电机发电,所发之电经水下电缆传输回陆地。
目前,菲那维拉再生能源公司正在葡萄牙菲盖拉达福什( Fiqueria de Fo z) ,对一台采用AquaBuOY技术的2 M W级商用发电设备进行第一阶段的测试。
如果该项试验能够获得成功,则再建一座100 M W级的波浪能电站。
苏格兰AWS海洋能源公司则开发出固定在水下的浮筒发电系统,参见图3。
该发电系统利用阿基米德波动原理,被称作阿基米德波动技术。
当波浪涌动时,浮筒内的加压汽缸会引起浮子震荡,震幅的大小取决于汽缸在水体不同深度所承受的压力。
阿基米德波动装置于2004年获得试验成功。
苏格兰政府已经拨款200万英镑给AWS 海洋能源公司, 以支持其对该技术的开发,并逐步将该技术推广到商业运营之中。
Ocean Navitas 公司开发的 Aegir Dy namo 技术,是直接将波浪能转化为电能。
Ocean Navitas公司已经在苏格兰奥克尼郡( Orkney s) ,对一台采用该技术的 1 M W h浮筒发电项目进行了测试,并打算在威尔士海岸部署一个由5个浮筒组成的浮筒阵。
由美国研发的Pow er T ake Off( PT O)可以捕捉到波浪能,并将其转化成电能后加以储存。
可再生能源利用上海电力2009 年第 1 期34Iberdrola 再生能源公司正在对该项技术进行测试,估计一个由10个PT O浮筒组成的浮筒阵,可以发电1.24M W。
( 3) 防波堤及岸边技术作为Voith西门子水力公司旗下的Wavegen公司将波浪能发电技术融入到位于防波堤和沿海防护设施上的电站建设中,利用海浪的落差效应,开发了基于振荡水柱原理( Oscillating WaterColumn, OWC) 的防波堤涡轮机。
每台涡轮机的输出功率在20~ 100 kW之间。
其工图3阿基米德波动装置作原理是:当海水涌向岸边时,由波浪引起固定在岸边的部分浸没、底部开口的中空舱室内的表面水体发生振荡,这种振荡不断地对舱室上方的空气柱进行加压与减压,由此造成的压力差去驱动涡轮发电机,把动能转化成电能,参见图4。
图4防波堤涡轮发电原理目前,西班牙大西洋沿岸的Mutriku正在建设世界首座防波堤电站。
Wavegen公司还开发出岸式海洋能源转化设备( LIM PET ) ,其工作原理同样是基于振荡水柱原理。
能源转化器将能量输送给一对对涡轮机,每台涡轮机驱动一台250kW发电机。
LIMPET 原型Lim per 500 安装在苏格兰艾莱岛的实验电厂,正在进行完善化测试,目前运转良好。
一旦试验获得成功, LIMPET技术则将会被一系列的商业发电机应用。
( 4) 漂浮平台技术Wav e Dragon 是一座装有动力涡轮机的大型漂浮平台,其发电量与低水头水力发电站相当。
漂浮平台将其收集能量的触手伸向迎面涌来的波浪,将波浪汇集到Wave Drag on前部的坡道上,由此增大波浪在坡道上的浪高,有助于海水越过坡道后进入其后的水库。
水流驱动Wave Drag on底部的涡轮机,以此来进行发电。
2007年一座7MW 级 Wave Dragon 在英国西南威尔士的Pem brokeshire 投入试验, 并将在 2008 年正式投入使用。
2. 2潮汐能潮汐能是以势能形态出现的海洋能,是指海水潮涨和潮落形成的水的势能与动能。
潮汐与波浪存在诸多差别。
波浪运动只涉及表层海水,而潮汐运动则是整个水体都参与其中;波浪充当了能量的载体,而潮汐只是单纯的水体运动。
此外,潮汐能的利用开发对地理环境的要求比波浪能高得多。
虽然世界上只有少数港口具备开发潮汐能的理想条件,但对于潮汐能发电设备的研究已经十分广泛。
尤其是英国,在潮汐能开发领域方面处于世界领先的水平。
最近,英国可持续发展委员会( SDE)的报告指出,综合英国的地理因素,潮汐发电有望满足英国10%的能源需求。
这一报告将进一步促进英国的潮汐能开发进程。
目前将潮汐能转化为电能的技术主要有以下几方面:( 1) 拦河坝系统拦河坝系统是指在跨海大坝中安装门控水闸和低水头水轮发电机,利用水坝两侧的水位差进行发电,这是一种传统的潮汐能发电方式。
该技术在芬迪湾的安纳波利斯电站和法国朗斯电站的应用取得了成功。
荷兰乌德勒支大学的研究者认为,除去成本问题和环境影响外,拦河坝系统具有可行性,并提出若在红海的Bab al Manab海峡建造32. 18 km 长的拦河坝, 那么发电量可达 50 GW。
英国政府正在考虑在英格兰和威尔士之间的Serevn 河口建造 16. 09 km 长的拦河坝。
这项由SDE 提出的方案如果一旦被采纳, 建成后年发电量将达到8. 6 GW,可满足英国能源需求的5%。
