提交版大工16春《新能源發(fā)電》大作業(yè)題目-海洋能的利用

1、 網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院新能源發(fā)電課 程 設(shè) 計(jì) 題 目： 海洋能的利用 學(xué)習(xí)中心： 層 次： ?？破瘘c(diǎn)本科 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化年 級(jí)： 2016年春季 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 生： 輔導(dǎo)教師： 完成日期： 2016年 03 月04日海洋能的利用一、海洋能的利用歷史和現(xiàn)狀在大海中，真正最有力量的，并不是那些看起來氣勢(shì)洶洶的波濤，而是默默無聲地蘊(yùn)藏在海水中的熱能。同樣面積的海洋要比陸地多吸收1020的熱量，海水的熱容量比土層大兩倍，比花崗巖大五倍，比空氣大3100多倍，因此海洋成了地球上吸收太陽能的最大熱庫。早在19世紀(jì)就有人提出過海水溫差發(fā)電的設(shè)想，經(jīng)過科學(xué)家們的多年研究，1926年11月15日，在實(shí)驗(yàn)

2、室里首次研究成功海洋的溫差發(fā)電。但世界上第一座試驗(yàn)性海水溫差發(fā)電廠直到1979年8月才在美國(guó)夏威夷問世。這座電廠的發(fā)電能力為50千瓦，它設(shè)在一艘駁船上。同年812月作了試發(fā)電。這次發(fā)電成功表明，海水溫差發(fā)電將很快具備商業(yè)價(jià)值。海洋是全世界最大的太陽能收集器，6000萬平方公里的熱帶海洋一天吸收的太陽輻射能，相當(dāng)于2500億桶石油的熱能。如果將這些儲(chǔ)熱的1轉(zhuǎn)化成電力，也將相當(dāng)于有140億千瓦裝機(jī)容量，為美國(guó)現(xiàn)今發(fā)電能力的20倍以上。 海洋能利用最早是從利用潮汐能開始的。11世紀(jì)就出現(xiàn)了潮汐磨坊。1966年法國(guó)建成朗斯潮汐電站，裝機(jī)容量24萬千瓦，是目前世界上規(guī)模最大的潮汐能發(fā)電站（見彩圖）。19

3、81年中國(guó)江廈潮汐試驗(yàn)電站第一臺(tái) 500千瓦機(jī)組正式投產(chǎn)。世界第一個(gè)波能轉(zhuǎn)換裝置的專利是法國(guó)于1779年取得的。1965年，日本研制用于航標(biāo)燈的波力發(fā)電裝置獲得成功。現(xiàn)在日本、英國(guó)、挪威和中國(guó)等國(guó)家正在進(jìn)行多種波力發(fā)電試驗(yàn)研究，其中較大型的是日本等 5國(guó)在日本海試驗(yàn)的“海明號(hào)”波力發(fā)電船,第一期試驗(yàn)?zāi)臧l(fā)電量19萬度,并初步成功地把電力輸送到了岸上。日本還建立了岸式波力發(fā)電試驗(yàn)站。中國(guó)研制出采用對(duì)稱翼型空氣渦輪機(jī)的新型波力發(fā)電裝置，裝在南海海域航標(biāo)燈浮上試用。1881年法國(guó)人首先提出海水溫差能利用的原理。20世紀(jì)70年代以來，美國(guó)用在研究海洋熱能轉(zhuǎn)換的經(jīng)費(fèi)在世界上占居首位。1979年，美國(guó)在夏威

4、夷島海域駁船上進(jìn)行了50千瓦裝機(jī)容量海水溫差發(fā)電試驗(yàn)。其后，日本在瑙魯島建立岸式試驗(yàn)性海水溫差電站，裝機(jī)容量100千瓦。 二、海洋能資源的分布及特點(diǎn)。1、海洋溫差發(fā)電是以非共沸介質(zhì)（氟里昂-22與氟里昂-12的混合體）為媒質(zhì)，輸出功率是以前的1.11.2倍。一座75千瓦試驗(yàn)工廠的試運(yùn)行證明，由于熱交換器采用平板裝置，所需抽水量很小，傳動(dòng)功率的消耗很少，其他配件費(fèi)用也低，再加上用計(jì)算機(jī)控制，凈電輸出功率可達(dá)額定功率的70。一座3000千瓦級(jí)的電站，每千瓦小時(shí)的發(fā)電成本只有50日元以下，比柴油發(fā)電價(jià)格還低。人們預(yù)計(jì)，利用海洋溫差發(fā)電，如果能在一個(gè)世紀(jì)內(nèi)實(shí)現(xiàn)，可成為新能源開發(fā)的新的出發(fā)點(diǎn)。2、潮汐發(fā)

5、電洶涌澎湃的大海，在太陽和月亮的引潮力作用下，時(shí)而潮高百丈，時(shí)而悄然退去，留下一片沙灘。海洋這樣起伏運(yùn)動(dòng)，日以繼夜，年復(fù)一年，是那樣有規(guī)律，那樣有節(jié)奏，好像人在呼吸。海水的這種有規(guī)律的漲落現(xiàn)象就是潮汐。潮汐發(fā)電就是利用潮汐能的一種重要方式。據(jù)初步估計(jì)，全世界潮汐能約有10億多千瓦，每年可發(fā)電23萬億千瓦時(shí)。我國(guó)的海岸線長(zhǎng)度達(dá)18000千米，據(jù)1958年普查結(jié)果估計(jì)，至少有2800萬千瓦潮汐電力資源，年發(fā)電量最低不下700億千瓦時(shí)。世界著名的大潮區(qū)是英吉利海峽，那里最高潮差為14.6米，大西洋沿岸的潮差也達(dá)47.4米。我國(guó)的杭州灣的錢塘潮的潮差達(dá)9米。據(jù)估計(jì)，我國(guó)僅長(zhǎng)江口北支就能建80萬千瓦潮汐

6、電站，年發(fā)電量為23億千瓦時(shí)，接近新安江和富春江水電站的發(fā)電總量；錢塘江口可建500萬千瓦潮汐電站，年發(fā)電量約180多億千瓦時(shí)，約相當(dāng)于10個(gè)新安江水電站的發(fā)電能力。早在12世紀(jì)，人類就開始利用潮汐能。法國(guó)沿海布列塔尼省就建起了潮磨，利用潮汐能代替人力推磨。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們開始筑壩攔水，建起潮汐電站。法國(guó)在布列塔尼省建成了世界上第一座大型潮汐發(fā)電站，電站規(guī)模宏大，大壩全長(zhǎng)750米，壩頂是公路。平均潮差8.5米，最大潮差13.5米。每年發(fā)電量為5.44億千瓦時(shí)。我國(guó)解放后在沿海建過一些小型潮汐電站。例如，廣東省順德縣大良潮汐電站（144千瓦）、福建廈門的華美太古潮汐電站（220千瓦）、浙

7、江溫嶺的沙山潮汐電站（40千瓦）及象山高塘潮汐電站（450千瓦）我國(guó)可開發(fā)潮汐能資源主要在福建和浙江兩省，占全國(guó)的88.6，在潮汐能利用上，我國(guó)與世界各國(guó)一樣，尚處在試驗(yàn)階段。雖然我國(guó)從1958年開始利用潮汐建設(shè)一些小發(fā)電站，但因當(dāng)時(shí)技術(shù)條件所限，質(zhì)量較差，大部分已報(bào)廢拆除。我國(guó)已建成的最大的潮汐電站是浙江樂清縣的江廈潮汐電站，裝機(jī)容量3100千瓦，年發(fā)電量1070萬千瓦時(shí)，已全部投產(chǎn)發(fā)電；其次為山東乳山縣白沙口潮汐電站，設(shè)計(jì)裝機(jī)容量960千瓦，年發(fā)電量191萬千瓦時(shí)，已有2臺(tái)機(jī)組共160千瓦并網(wǎng)發(fā)電。我國(guó)潮汐能資源理論蘊(yùn)藏量占世界各國(guó)的3.7，而可開發(fā)潮汐能資源按年發(fā)電量計(jì)算占世界各國(guó)的34

8、44?？梢娢覈?guó)潮汐能資源的可開發(fā)程度很高，開發(fā)條件比較好。展望未來，潮汐發(fā)電具有誘人的前景。相信不久的將來咆哮的海潮將會(huì)被人類充分利用，從而得到電力和別的好處。3、波力發(fā)電無風(fēng)三尺浪是奔騰不息的大海的真實(shí)寫照。海浪有驚人的力量，5米高的海浪，每平方米壓力就有10噸。大浪能把13噸重的巖石拋至20米高處，能翻轉(zhuǎn)1700噸重的巖石，甚至能把上萬噸的巨輪推上岸去。三、對(duì)海洋能的利用發(fā)展趨勢(shì)的展望。海浪蘊(yùn)藏的總能量是大得驚人的。據(jù)估計(jì)地球上海浪中蘊(yùn)藏著的能量相當(dāng)于90萬億千瓦時(shí)的電能。海洋能的利用目前還很昂貴，以法國(guó)的朗斯潮汐電站為例，其單位千瓦裝機(jī)投資合1500美元（1980年價(jià)格），高出常規(guī)火電站

9、。但在海洋能利用的過程中，還能獲得其他綜合效益。如潮汐電站的水庫能兼顧水產(chǎn)養(yǎng)殖、交通運(yùn)輸；海洋熱能轉(zhuǎn)換裝置獲得的富含營(yíng)養(yǎng)鹽深層海水，可用于發(fā)展?jié)O業(yè)；開路循環(huán)系統(tǒng)能淡化海水和提取含有用元素的鹵水；大型波力發(fā)電裝置可同時(shí)起到消波防浪，保護(hù)海港、海岸、海上建筑物和水產(chǎn)養(yǎng)殖場(chǎng)等的效果。目前在嚴(yán)重缺乏能源的沿海地區(qū)（包括島嶼），把海洋能作為一種補(bǔ)充能源加以利用還是可取的。隨著世界能源需求的日益增長(zhǎng)和海洋能利用技術(shù)的提高，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，海洋能的利用將成為世界新能源的重要方面。四、總結(jié)中國(guó)利用海洋能是從潮汐能開始的，在沿海已建成一些潮汐發(fā)電站，其中建在浙江樂清灣內(nèi)的江廈港電站是中國(guó)最大的潮汐發(fā)電站，也是世界上第三大潮汐發(fā)電站，80年代以來獲得較快發(fā)展，航標(biāo)燈浮用微型潮汐發(fā)電裝置已趨商品化，與日本合作研制的后彎管型浮標(biāo)發(fā)電裝置，已向國(guó)外出口，該技術(shù)屬國(guó)際領(lǐng)先水平。在珠江口大萬山島上研建的岸邊固定式波力電站，第一臺(tái)裝機(jī)容量3KW的裝置，1990年已試發(fā)電成功。中國(guó)潮流發(fā)電研究始于20世紀(jì)70年代末，首先在舟山海域進(jìn)行了8KW潮流發(fā)電機(jī)組原理性試驗(yàn)。溫差發(fā)電研究