海洋能的资源储量与分布
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中国能源资源结构及分布特点及对能源工业发展的思考我国能源资源分布特点。
我国各种能源资源在地域分布上都具有不同程度的不平衡性。
煤炭资源分布的面较广,全国2300多个县市中1458个有煤炭赋存,但90%的储量分布在秦岭-淮河以北地区,尤其是晋陕蒙三省区,占到全国总量的63.5 %。
从东西方向看,煤炭85%分布于中西部,沿海地区仅占15%。
在煤炭资源比较贫乏的大区中有相对较富的省份,如东北区的黑龙江,华东区的安徽,华中区的河南;而在能源比较富裕的大区中又有相对贫乏的省份,如西北区的甘肃,华北区的京、津两市。
从分省探明储量看,超过1000亿吨的有山西、陕西、内蒙古;200〜1000亿吨的有新疆、贵州、宁夏、安徽、云南和河南六省区,合占全国的25.3 %。
人均能源资源量是衡量能源富裕程度的重要标志。
按照可开发资源数量计算,全国人均246 吨标煤。
以大区论,西北达695吨,华北682吨,西南367 吨,均有一种或数种能源特别丰富,具有全国意义。
分省区看,西藏、宁夏、内蒙古、新疆、山西均超过1000吨,青海、云南均超过500吨,可算为最富裕省区。
而另一方面,广东、浙江、江苏、江西、福建、吉林、广西均在80吨以下,可视为极贫乏省区。
省区是黑龙江(占全国31.8 %)、山东(18.6 %)、辽宁(12.7 %)和京津冀(12.7 %),其次是新疆(8.1 %)、河南(4.4 %)我国风能资源储量与分布主要集中在长江到南澳岛之间的东南沿海及其岛屿,这些地区是我国最大的风能资源区以及风能资源丰富区,包括山东、辽东半岛、黄海之滨,南澳岛以西的南海沿海、海南岛和南海诸岛,内蒙古从阴山山脉以北到大兴安岭以北,新疆达板城,阿拉山口,河西走廊,松花江下游,张家口北部等地区以及分布各地的高山山口和山顶。
我国地热能的资源储量与分布广泛,其中盆地型地热资源潜力在2000亿吨标准煤当量以上。
全国已发现地热点3200 多处,打成的地热井2000多眼,其中具有高温地热发电潜力有255处,预计可获发电装机 5800MW ,现已利用的只有近目前开发利用量不到资源保有量的千分之一,总体资源保证 程度相当好。
地理海洋资源知识点地理海洋资源是指存在于海洋中的各种自然资源和生态资源,包括石油、天然气、水产资源、矿产资源等等。
学习地理海洋资源知识可以帮助我们了解海洋资源的分布、开发利用和环境保护等相关问题。
以下是一些相关知识点的介绍。
1. 海洋资源的分类海洋资源主要分为生物资源和非生物资源两大类。
生物资源包括水产品、海草和海藻等海洋生物,它们是人类重要的食物来源。
非生物资源主要包括石油、天然气、沙、盐、矿产等,它们在现代工农业生产和能源供应中扮演着重要角色。
2. 海洋资源的分布海洋资源的分布与海洋环境、地理位置、水文气象等因素密切相关。
一般来说,生物资源在沿岸地区较为丰富,水域深度越浅,养分越多,海洋生物的种类和数量就越丰富。
而非生物资源则主要分布在大陆架和大洋中脊等地质构造上。
3. 石油和天然气资源石油和天然气是海洋中的重要非生物资源。
大部分石油和天然气储量都集中在沿海和海底的油气田中。
其形成过程主要是有机质在海洋中沉积并经过长时间的地质变化形成的。
石油和天然气的开采与运输对于国家经济发展和能源供应至关重要。
4. 水产资源水产资源是指海洋中各种有用的动植物,包括鱼类、贝类、虾蟹类等。
水产资源在许多国家的食品安全和经济发展中起到了重要作用。
根据水域区域的不同,水产资源可以分为远洋资源和近海资源。
远洋资源主要分布在大洋中,近海资源则主要分布在沿海水域。
5. 海洋矿产资源海洋矿产资源主要包括磷酸盐、钙质沉积物、金属硫化物等。
海洋矿产资源的开发利用是满足人民经济发展需要的重要途径之一。
目前,世界各国在海洋矿产资源的开发和利用上都投入了大量的人力、物力和财力。
6. 海洋能源资源海洋能源资源主要包括海洋潮汐能、海洋温差能、海洋波浪能和海洋风能等。
海洋能源是一种绿色清洁的能源,具有巨大的开发潜力。
但目前海洋能源的开发利用技术仍然面临许多挑战和难题,需要进一步研究和发展。
7. 海洋环境保护与可持续发展随着人类对海洋资源的开发利用,海洋环境问题日益凸显。
海洋矿产资源及分布————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:海洋矿产资源及其分布解决人口剧增、资源匮乏和环境恶化三大日益严峻挑战的对策之一就是充分合理利用可持续开发且潜力巨大的资源宝库——海洋。
世界各临海国家,尤其是发达国家都把调查研究和合理开发海洋资源作为经济社会可持续发展的战略环节,采取措施、增加投入、优先发展海洋科学和开展海洋资源开发研究。
1海洋资源海洋资源主要包括海洋物质资源、海洋能源和海洋空间三大类;海洋资源的分布规律与海洋资源开发关系密切。
1.1海洋资源的分类海洋资源是相对于陆地资源而言的,包括传统海洋生物、溶解在海水中的化学元素和淡水、海水中所蕴藏的能量、海底的矿产资源以及海洋能资源、海洋空间资源(表1)。
1.2海洋资源的分布海洋资源的形成和分布受一定的自然规律支配,其分布受海底地貌的影响较大。
在不同海底地貌区,形成了不同类型的海洋物质资源、海洋能源和海洋空间资源(表2)。
2海洋主要矿产资源海洋是巨大的资源宝库,海底和滨海地区蕴藏着丰富的矿产资源。
海洋矿产资源种类多,按照海洋矿产资源形成的海洋环境和分布特征,从滨海浅海至深海大洋分布有:滨海砂矿、石油与天然气、磷钙土、多金属软泥、多金属结核、富钴结壳、热液硫化物以及未来的替代新能源——天然气水合物。
海洋矿产资源丰富,未来的世界将进入全面开发利用海洋的时代,随着社会的发展,尤其是陆地上资源和能源因消耗剧增而日趋减少,人类的生存与发展必将越来越依赖于海洋。
2.1滨海砂矿资源海洋砂矿资源分布与沿海大陆架地区,主要矿种有:金属矿物中的钛铁矿、金红石、锆石、磁铁矿(钛磁铁矿);稀有金属矿物中的锡石、铌钽铁矿;稀土矿物中的独居石、磷钇矿;贵金属矿物中的砂金、金刚石、银、铂;非金属矿物中的石英砂、贝壳、琥珀等。
2.2海底煤矿海底煤矿是指埋藏于海底岩层中的煤矿,一般是陆地煤田向海底延伸的部分。
我国海洋能开发的现状、问题和建议电监会资质管理中心魏青山在能源消费量持续攀升和传统能源日趋紧缺的外部环境影响下,探寻与发展新能源已经成为大势所趋。
海洋能作为一种可再生的清洁能源,其有效开发利用可以为改善我国的能源结构,发展低碳经济和应对气候变化提供一条重要的途径,符合全面建设资源节约型和环境友好型社会的战略需求。
正确看待我国海洋能发展的现状,正视发展中所面临的矛盾和问题,提出科学的政策建议,正是当下启动新一轮海洋能发展之所需。
一、我国海洋能发展现状海洋能是蕴藏于海水中的各种可再生能源的总称,包括潮汐能、波浪能、温差能、海流能、盐差能、离岸风能等,它是清洁、环保的可再生能源。
当前海洋能的主要利用形式就是发电,从能源储量、发电设施运行、发电的技术研发、国家对海洋能开发的重视与支持等方面看,我国的海洋能开发呈现以下几个特点。
(一)我国海洋能储量丰富、开发潜力巨大我国是一个海洋大国,拥有300多万平方公里的海域、6500多个500平方米以上的岛屿、18000公里海岸线,海洋能资源丰富,开发前景可观。
我国潮汐能可开发的资源量约为2200万千瓦,其中潮汐能资源最丰富的地区集中于福建和浙江沿海,潮差最大的地区(如浙江的钱塘江口、乐清湾,福建的三都澳、罗源湾等)平均差为4米~5米,最大潮差为7米~8.5米;我国海流能可开发的资源量约为1400万千瓦,其中以浙江沿岸最多,有37个水道,资源丰富,占全国总量的一半以上,其次是台湾、福建、辽宁等省份的沿岸,约占全国总量的42%;我国波浪能可开发的资源量约为1300万千瓦,可开发利用的区域较多,其中以台岛沿岸丰度最大,占30%以上,浙、闽、粤三省沿海共占40%以上,山东沿海也有较丰富的蕴量,占10%以上;我国温差能资源蕴藏量在各类海洋能中占居首位,可开发的资源量超过13亿千瓦,其中海域表、深层水温差在20℃~24℃,是我国近海及毗邻海域中温差能能量密度最高、资源最富的海域;我国离岸风能相当丰富,全国海上可开发利用的风能约7.5亿千瓦,是陆上风能资源的3倍,其中以福建、江苏和山东省海洋风能最丰富;我国拥有大量富油藻类种群,适合开展海洋生物质能开发利用研究。
水能与水力发电技术水能是一种可再生能源,具有丰富的资源储量和广泛的利用价值。
水能与水力发电技术已经在全球范围内得到广泛应用,成为推动可持续发展的重要能源之一。
在我国,水力发电是主要的清洁能源之一,具有得天独厚的发展优势。
本文将从水能资源的分布情况、水力发电技术的发展现状和未来发展趋势等方面进行深入探讨。
一、水能资源的分布情况水能是一种绿色能源,主要来自于太阳能的辐射和地球自转引起的大气环流,其主要形式包括河流水能、潮汐能和海洋能等。
我国地域广阔,拥有丰富的水能资源,具体分布情况主要有以下几个方面:1. 河流水能资源我国拥有丰富的河流水能资源,主要集中在长江、黄河、珠江等大中小型河流上。
其中,长江是我国最大的水力资源集中区,其支流涵盖了大量的水力潜力。
除此之外,西南地区的金沙江、澜沧江、怒江等河流也具有较大的水能资源。
2. 潮汐能资源我国沿海地区拥有丰富的潮汐能资源,主要分布在东海、南海和黄海等地区。
其中,福建、浙江、广东等地的潮汐能资源较为丰富,可供开发利用的潮汐能潜力巨大。
3. 海洋能资源我国海域广阔,海洋能资源潜力巨大。
目前,我国对海洋能资源的开发利用还处于起步阶段,主要包括波浪能、海流能和温差能等。
未来随着技术的进步和的支持,海洋能资源将成为我国水能发电的重要组成部分。
二、水力发电技术的发展现状水力发电是指利用水能转化为电能的过程,是一种传统的清洁能源,具有较高的能量转换效率和环境友好性。
目前,水力发电技术已经取得了长足的发展,主要包括水轮发电、潮汐发电和海洋发电等多种形式。
1. 水轮发电技术水轮发电是利用水流动能转换为机械能,再通过水轮机驱动发电机发电的过程。
目前,水轮发电技术已经非常成熟,主要包括梯级式水电站、泵发电站和小水电站等。
其中,梯级式水电站是水力发电的主要形式,具有较高的发电效率和稳定性。
2. 潮汐发电技术潮汐发电是利用潮汐涨落引起的水流动能进行发电的过程。
目前,潮汐发电技术已经走出实验室,逐渐走向商业化应用。
海洋动力资源海洋是人类重要的生存环境之一,我国拥有世界上最辽阔的海域,同时也拥有最多的岛屿。
因此,开发利用海洋的动力资源具有十分重要的意义。
本文就海洋的动力资源谈一些个人看法。
海洋有着丰富的资源和广阔的空间。
1、油气资源:海洋蕴藏着丰富的石油和天然气资源。
估计地球陆地储量为70亿吨,而海洋中则可能储量为140亿吨。
据有关资料表明,在现今海洋表层中,含油面积约有130万平方千米,天然气2。
5万亿立方米。
而在深层的海洋盆地中,还蕴藏着丰富的油气资源。
据估计,如果全部被开发出来,其价值相当于目前世界年总消费能源的13倍,相当于目前世界所消耗能源的25倍。
但由于深海油气勘探技术难度大,投资成本高,再加上开采的效益很小,从而使勘探速度放慢了。
4、海洋电力资源:海洋不仅拥有得天独厚的大陆架、广袤的大洋水体和浅海海底,而且海洋中的潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐差能和海洋化学能都非常巨大,全世界可开发的潮汐能量高达300万千瓦。
在深海,特别是热带远洋,由于水体深、温差小,又有稳定的洋流作动力,可获得相当于陆上规模更大、效益更好的潮汐能量。
目前,世界上主要沿海国家,在潮汐发电方面进行了大量的研究工作,日本、美国等都已建立了规模较大的潮汐电站。
随着工业和经济社会的发展,对电力的需求量越来越大。
预计到2020年,我国对电力的需求将增长40%,每年的新增装机容量将达到3000万千瓦。
如果把全国陆地上蕴藏的总能量加起来,其价值相当于世界电力总产值的13%。
据有关资料显示,截至2000年,我国已探明的潮汐能蕴藏量为24亿千瓦,年均开发能力为600万千瓦;我国的波浪能蕴藏量为6。
8万亿瓦,可开发的年均发电能力为2200万千瓦。
到2020年,我国的海洋能将有极大的开发潜力,到那时海洋电力的价值可达到目前世界电力的20倍。
总之,我国海洋能的蕴藏量巨大,开发利用海洋能潜力十分巨大。
3、海洋化学资源:在海洋的自然界里蕴藏着许多无污染或少污染的天然物质和元素。
海洋能源资源海洋是一个巨大的能源宝库,仅大洋中的波浪、潮汐、海流等动能和海洋温度差、盐度差能等的存储量就高达天文数字。
这些海洋能源都是取之不尽、用之不竭的可再生能源。
海洋能包括温度差能、波浪能、潮汐与潮流能、海流能、盐度差能、岸外风能、海洋生物能和海洋地热能等8种。
这些能量是蕴藏于海上、海中、海底的可再生能源,属新能源范畴。
所谓“可再生”是指它们可以不断得到补充,永不会枯竭,不像煤、石油等非再生能源,储量有限,开采一点就少一点。
人们可以把这些海洋能以各种手段转换成电能、机械能或其他形式的能,供人类使用。
海洋能绝大部份来源于太阳辐射能,较小部份来源于天体(主要是月球、太阳)与地球相对运动中的万有引力。
蕴藏于海水中的海洋能是十分巨大的,其理论储量是目前全世界各国每年耗能量的几百倍甚至几千倍。
海洋能具有一些特点:一、它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。
二、它具有可再生性。
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。
三、海洋能有较稳定与不稳定能源之分。
较稳定的能源为温度差能、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。
四、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。
各种海洋能的蕴藏量是巨大的,据估计有750多亿千瓦,其中波浪能700亿千瓦,温度差能20亿千瓦,海流能10亿千瓦,盐度差能10亿千瓦。
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。
《海洋能的开发利用》知识清单一、海洋能的定义与分类海洋能是指蕴藏在海洋中的可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海流能、温差能和盐差能等。
潮汐能是由于天体引力的作用,使得海水产生周期性的涨落运动而具有的能量。
波浪能是由风与海面相互作用产生的,是一种随机性较强的能源。
海流能是由海水流动所产生的动能。
温差能是由于海洋表层和深层水温的差异而产生的能量。
盐差能则是由于海水盐度的差异所蕴含的能量。
二、海洋能的特点1、总量巨大海洋能的储量极其丰富,远远超过了目前人类对能源的需求。
2、可再生性海洋能是一种可再生的能源,只要海洋存在,就能够持续地产生能量。
3、清洁环保在开发和利用过程中,不会产生二氧化碳、硫化物等污染物,对环境友好。
4、分布广泛全球各大海洋都蕴含着丰富的海洋能资源。
然而,海洋能的开发也存在一些挑战和局限性:1、能量密度低与传统的化石能源相比,海洋能的能量密度较低,这意味着需要较大的设备和面积来收集和转化能量。
2、不稳定性受到海洋环境和气候等因素的影响,海洋能的产生具有不稳定性和间歇性。
3、高昂的开发成本开发海洋能需要先进的技术和设备,前期投资巨大,成本较高。
4、技术难度大海洋环境复杂恶劣,对设备的耐腐蚀性、可靠性等要求极高,技术研发难度大。
三、海洋能的开发技术1、潮汐能开发技术(1)潮汐电站通过建造大坝和水闸,在涨潮和落潮时控制海水的流动,驱动水轮机发电。
(2)新型潮汐能技术如潮汐流发电技术,利用潮汐水流直接驱动涡轮机发电。
2、波浪能开发技术(1)振荡水柱式利用波浪的上下运动推动空气,驱动空气涡轮机发电。
(2)点头鸭式装置随波浪上下运动,通过液压系统将机械能转化为电能。
(3)筏式多个浮体随波浪运动,通过机械传动装置发电。
3、海流能开发技术(1)水平轴涡轮机类似于风力涡轮机,但其叶片设计适应海流的特点。
(2)垂直轴涡轮机适合不同方向的海流,具有较好的适应性。
4、温差能开发技术(1)开式循环利用表层温海水蒸发低沸点工质,推动涡轮机发电。
海洋能的资源储量与分布国际能源网2006-11-2212:33:01在我国大陆沿岸和海岛附近蕴藏着较丰富的海洋能资源,至今却尚未得到应有的开发。
据调查统计,我国沿岸和海岛附近的可开发潮汐能资源理论装机容量达2179万kW,理论年发电量约624亿kWH,波浪能理论平均功率约1285万kW,潮流能理论平均功率1394万kW,这些资源的90以上分布在常规能源严重缺乏的华东沪浙闽沿岸。
特别浙闽沿岸在距电力负荷中心较近就有不少具有较好的自然环境条件和较大开发价值的大中型潮汐电站站址,不少已经做过大量的前期工作,已具备近期开发的条件。
一、潮汐能潮汐能是指海水潮涨和潮落形成的水的势能,其利用原理和水力发电相似。
潮汐能的能量与潮量和潮差成正比。
或者说,与潮差的平方和水库的面积成正比。
和水力发电相比,潮汐能的能量密度很低,相当于微水头发电的水平。
世界上潮差的较大值约为13—15m,我国的最大值(杭州湾澉浦)为8.9m。
一般说来,平均潮差在3m以上就有实际应用价值。
潮汐能利用的主要方式是发电。
通过贮水库,在涨潮时将海水贮存在贮水库内,以势能的形式保存,然后,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。
潮汐电站的功率和落差及水的流量成正比。
但由于潮汐电站在发电时贮水库的水位和海洋的水位都是变化的(海水由贮水库流出,水位下降,同时,海洋水位也因潮汐的作用而变化)。
因此,潮汐电站是在变功况下工作的,水轮发电机组和电站系统的设计要考虑变功况,低水头、大流量以及防海水腐蚀等因素,远比常规的水电站复杂,效率也低于常规水电站。
潮汐电站按照运行方式和对设备要求的不同,可以分成单库单向型、单库双向型和双库单向型三种。
根据我国潮汐能资源调查统计,对可开发装机容量大于500kW的坝址和可开发装机容量200-1000kW的坝址共有424处港湾、河口,可开发装机容量200kW以上的潮汐资源,总装机容量为2179万kW,年发电量约624亿kWh。
这些资源在沿海的分布是不均匀的,以福建和浙江为最多,站址分别为88处和73处,装机容量分别是1033万kW和891万kW,两省合计装机容量占全国总量的88.3。
其次是长江口北支(属上海和江苏)和辽宁、广东装机容量分别为70.4万kW和59.4万kW和57.3万kW,其它省区则较少,江苏沿海(长江口除外)最少,装机容量仅0.11万kW。
浙江、福建和长江口北支的潮汐能资源年发量为573.7亿kWH,如能将其全部开发,相当每年为这一地区提供2000多万吨标准煤。
在我国沿海,特别是东南沿海有很多能量密度较高,平均潮差4-5米,最大潮差7-8米,且自然环境条件优越的站址。
其中已做过大量调查勘测,规划设计和可行性研究工作,具有近期开发价值和条件的中型潮汐电站站址,有福建的大官坂(1.4万kW,0.45亿kWh)、八尺门(3.3万kW,1.8亿kWh)和浙江的健跳港(1.5万kW,0.48万kWh)、黄墩港(5.9万kW,1.8亿kWh)已做过规划设计,有较好的工作基础,还需要进行前期综合研究论证的大型潮汐电站站址的有长江口北支(70.4万kW,22.8亿kWh)、杭州湾(316万kW,87亿kWh)和乐清湾(55万kW、23.4亿kWh)等。
二、波浪能波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。
波浪的能量与波高的平方、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。
台风导致的巨浪,其功率密度可达每米迎波面数千千瓦,而波浪能丰富的欧洲北海地区,其年平均波浪功率也仅为20-40kW/m。
中国海岸大部分的年平均波浪功率密度为2-7kW/m2。
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。
波浪能利用装置大都源于几种基本原理,即:利用物体在波浪作用下的振荡和摇摆运动;利用波浪压力的变化;利用波浪的沿岸爬升将波浪能转换成水的势能等。
经过70年代对多种波能装置进行的实验室研究和80年代进行的实海况试验及应用示范研究,波浪发电技术已逐步接近实用化水平,研究的重点也集中于3种被认为是有商品化价值的装置,包括振荡水柱式装置、摆式装置和聚波水库式装置。
根据调查和利用波浪观测资料计算统计,我国沿岸波浪能资源理论平均功率为1285.22万kW,这些资源在沿岸的分布很不均匀。
以台湾省沿岸为最多,为429万kW,占全国总量的三分之一。
其次是浙江、广东、福建和山东沿岸也较多,在160-205万kW之间,约为706万kW,约占全国总量的55,其它省市沿岸则很少,仅在143-56万kW之间。
广西沿岸最少,仅8.1万kW。
全国沿岸波浪能源密度(波浪在单位时间通过单位波峰的能量。
单位kW/W)分布,以浙江中部、台湾、福建省海坛岛以北,渤海海峡为最高,达5.11-7.73kW/M这些海区平均波高大于1米,周期多大于5秒,是我国沿岸波浪能能流密度较高,资源蕴藏量最丰富的海域。
其次是西沙、浙江的北部和南部,福建南部和山东半岛南岸等能源密度也较高,资源也较丰富,其它地区波浪能能流密度较低,资源蕴藏也较少。
根据波浪能能流密度及其变化和开发利用的自然环境条件,首选浙江、福建沿岸应用为重点开发利用地区,其次是广东东部、长江口和山东半岛南岸中段。
也可以选择条件较好的地区,如嵊山岛、南麂岛、大戢山、云澳、表角、遮浪等处,这些地区具有能量密度高、季节变化小、平均潮差小、近岸水较深、均为基岩海岸;具有岸滩较窄,坡度较大等优越条件,是波浪能源开发利用的理想地点,应做为优先开发的地区。
三、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潮汐导致的有规律的海水流动。
海流能的能量与流速的平方和流量成正比。
相对波浪而言,海流能的变化要平稳且有规律得多。
潮流能随潮汐的涨落每天2次改变大小和方向。
一般说来,最大流速在2m/s以上的水道,其海流能均有实际开发的价值。
海流能的利用方式主要是发电,其原理和风力发电相似,几乎任何一个风力发电装置都可以改造成为海流发电装置。
但由于海水的密度约为空气的1000倍,且装置必须放于水下。
故海流发电存在一系列的关键技术问题,包括安装维护、电力输送、防腐、海洋环境中的载荷与安全性能等。
此外,海流发电装置和风力发电装置的固定形式和透平设计也有很大的不同。
海流装置可以安装固定于海底,也可以安装于浮体的底部,而浮体通过锚链固定于海上。
海流中的透平设计也是一项关键技术。
我国沿岸潮流资源根据对130个水道的计算统计,理论平均功率为13948.52万kW。
这些资源在全国沿岸的分布,以浙江为最多,有37个水道,理论平均功率为7090MW,约占全国的二分之一以上。
其次是台湾、福建、辽宁等省份的沿岸也较多,约占全国总量的42,其它省区较少。
根据沿海能源密度,理论蕴藏量和开发利用的环境条件等因素,舟山海域诸水道开发前景最好,如金塘水道(25.9kW/m2)、龟山水道(23.9kW/m2)、西侯门水道(19.1kW/m2),其次是渤海海峡和福建的三都澳等,如老铁山水道(17.4kW/m2)、三都澳三都角(15.1kW/m2)。
以上海区均有能量密度高,理论蕴藏量大,开发条件较好的优点,应优先开发利用。
四、温差能温差能是指海洋表层海水和深层海水之间水温之差的热能。
海洋的表面把太阳的辐射能的大部分转化成为热水并储存在海洋的上层。
另一方面,接近冰点的海水大面积地在不到1000m的深度从极地缓慢地流向赤道。
这样,就在许多热带或亚热带海域终年形成20℃以上的垂直海水温差。
利用这一温差可以实现热力循环并发电。
除了发电之外,海洋温差能利用装置还可以同时获得淡水、深层海水、进行空调并可以与深海采矿系统中的扬矿系统相结合。
因此,基于温差能装置可以建立海上独立生存空间并作为海上发电厂、海水淡化厂或海洋采矿、海上城市或海洋牧场的支持系统。
总之,温差能的开发应以综合利用为主。
海洋温差能转换主要有开式循环和闭式循环两种方式。
开式循环系统主要包括真空泵、温水泵、冷水泵、闪蒸器、冷凝器、透平—发电机组等部分。
开式循环的副产品是经冷凝器排出的淡水,这是它的有利之处。
闭式循环系统不以海水而采用一些低沸点的物质(如丙烷、氟利昂、氨等)作为工作介质,在闭合回路内反复进行蒸发、膨胀、冷凝。
因为系统使用低沸点的工作介质,蒸汽的工作压力得到提高。
闭式循环系统由于使用低沸点工质,可以大大减小装置,特别是透平机组的尺寸。
但使用低沸点工质会对环境产生污染。
温差能利用的最大困难是温差太小,能量密度太低。
温差能转换的关键是强化传热传质技术。
同时,温差能系统的综合利用,还是一个多学科交叉的系统工程问题。
我国南海海域辽阔,水深大于800米的海域约140-150万平方公里,位于北回归线以南,太阳辐强烈,是典型的热带海洋。
表层水温均在25℃以上。
500-800米以下的深层水温在5℃以下,表深层水温度在20℃-24℃,蕴藏着丰富的温差能资源,据初步计算,南海温差能资源理论蕴藏量约为1.19-1.33×1019千焦耳,技术上可开发利用的能量(热效率取7)约为8.33-9.31×1017千焦耳,实际可供利用的资源潜力(工作时间取50,利用资源10)装机容量达13.21-14.76亿kW。
我国台湾岛以东海域表层水温全年在24℃-28℃,500-800米以下的深层水温5℃以下,全年水温差20℃-24℃,据台湾电力专家估计,该区域温差能资源蕴藏量约为2.16×1014千焦耳。
我国温差能资源蕴藏量大,在各类海洋能资源中占居首位,这些资源主要分布在南海和台湾以东海域,尤其是南海中部的西沙群岛海域和台湾以东海区,具有日照强烈,温差大且稳定,全年可开发利用,冷水层与岸距离小,近岸海底地形陡峻等优点,开发利用条件良好,可作为我国温差能资源开发的先期开发区。
五、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。
主要存在于河海交接处。
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。
通常,海水(35‰盐度)和河水之间的化学电位差有相当于240m水头差的能量密度。
这种位差可以利用半渗透膜(水能通过,盐不能通过)在盐水和淡水交接处实现。
利用这一水位差就可以直接由水轮发电机发电。
盐差能的利用主要是发电。
其基本方式是将不同盐浓度的海水之间的化学电位差能转换成水的势能,再利用水轮机发电,具体主要有渗透压式、蒸汽压式和机械—化学式等,其中渗透压式方案最受重视。
将一层半透膜放在不同盐度的两种海水之间,通过这个膜会产生一个压力梯度,迫使水从盐度低的一侧通过膜向盐度高的一侧渗透,从而稀释高盐度的水,直到膜两侧水的盐度相等为止。