海洋能-參考匯編

1、海洋能利用(lyng)技術(shù)新能源利用(lyng)技術(shù)2011.10.24共七十二頁(yè)定義(dngy) 覆蓋地球表面71的海洋是世界上最大的太陽(yáng)能采集器。太陽(yáng)輻射到地球表面的能量換算為電功率約為80萬(wàn)億kW，其中海洋每年吸收的太陽(yáng)能相當(dāng)于37萬(wàn)億kWh，每km2大洋表面(biomin)水層含有的能量相當(dāng)于3800桶石油燃燒發(fā)出的熱量，因此海洋又被稱為“藍(lán)色油田”。 每年的海洋能可供地球多少年？ 備注：全球每天消耗石油量已達(dá)7100萬(wàn)桶,中國(guó)750萬(wàn)桶。 海洋面積約3.61億平方千米。共七十二頁(yè)定義(dngy) 海洋(hiyng)能指依附在海水中的可再生能源，海洋(hiyng)通過(guò)各種物理過(guò)程接收、

2、儲(chǔ)存和散發(fā)能量，這些能量以潮汐、波浪、溫度差、鹽度梯度、海流等形式存在于海洋之中。 更廣義的海洋能源還包括海洋上空的風(fēng)能、海洋表面的太陽(yáng)能以及海洋生物質(zhì)能等。共七十二頁(yè)海洋能特點(diǎn)(tdin)海洋能密度低。海洋能在海洋總水體(shu t)中的蘊(yùn)藏量巨大，而單位體積、單位面積、單位長(zhǎng)度所擁有的能量較小。這就是說(shuō)，要想得到大能量，就得從大量的海水中獲得。海洋能具有可再生性。海洋能來(lái)源于太陽(yáng)輻射能與天體間的萬(wàn)有引力，只要太陽(yáng)、月球等天體與地球共存，這種能源就會(huì)再生，就會(huì)取之不盡，用之不竭。共七十二頁(yè)海洋能特點(diǎn)(tdin)海洋能有較穩(wěn)定與不穩(wěn)定能源之分。較穩(wěn)定的為溫度差能、鹽度差能和海流能。不穩(wěn)定能源分

3、為變化有規(guī)律與變化無(wú)規(guī)律兩種。屬于不穩(wěn)定但變化有規(guī)律的有潮汐能與潮流能。人們根據(jù)潮汐潮流變化規(guī)律，編制出各地逐日逐時(shí)的潮汐與潮流預(yù)報(bào)，預(yù)測(cè)未來(lái)各個(gè)時(shí)間(shjin)的潮汐大小與潮流強(qiáng)弱。潮汐電站與潮流電站可根據(jù)預(yù)報(bào)表安排發(fā)電運(yùn)行。既不穩(wěn)定又無(wú)規(guī)律的是波浪能。海洋能屬于清潔能源，也就是海洋能一旦開(kāi)發(fā)后，其本身對(duì)環(huán)境污染影響很小。共七十二頁(yè)海洋能總量據(jù)權(quán)威統(tǒng)計(jì)(tngj)，全世界海洋能的理論可再生量超過(guò)760億千瓦。海水溫差能約400億千瓦鹽度差能約300億千瓦潮汐能大于30億千瓦波浪能約30億千瓦。全球到2030年的電力裝機(jī)容量將增長(zhǎng)至48億千瓦。我國(guó)電力裝機(jī)容量2009年底將達(dá)8.6億千瓦共七

4、十二頁(yè)潮 汐 能共七十二頁(yè)共七十二頁(yè)潮汐能潮汐現(xiàn)象是指海水在天體（主要是月球和太陽(yáng)）引潮力作用下所產(chǎn)生的周期性運(yùn)動(dòng)，習(xí)慣(xgun)上把海面垂直方向漲落稱為潮汐，而海水在水平方向的流動(dòng)稱為潮流。因?yàn)樘?yáng)、月亮與地球之間的萬(wàn)有引力與地球自轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)使得海洋水位形成高低變化,這種高低變化,稱之為潮汐。共七十二頁(yè)潮汐的發(fā)生和太陽(yáng)(tiyng)，月球都有關(guān)系，也和我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)歷對(duì)應(yīng)。在農(nóng)歷每月的初一即朔點(diǎn)時(shí)刻處太陽(yáng)(tiyng)和月球在地球的一側(cè)，所以就有了最大的引潮力，所以會(huì)引起“大潮”，在農(nóng)歷每月的十五或十六附近，太陽(yáng)(tiyng)和月亮在地球的兩側(cè)，太陽(yáng)(tiyng)和月球的引潮力你推我拉也會(huì)引起“

5、大潮”；在月相為上弦和下弦時(shí)，即農(nóng)歷的初八和二十三時(shí)，太陽(yáng)(tiyng)引潮力和月球引潮力互相抵消了一部分所以就發(fā)生了“小潮” 。正月初一十五or十六共七十二頁(yè)海洋的潮汐中蘊(yùn)藏(yncng)著巨大的能量。在漲潮的過(guò)程中，兇涌而來(lái)的海水具有很大的動(dòng)能，而隨著海水水位的升高，就把海水的巨大動(dòng)能轉(zhuǎn)換為勢(shì)能，在落潮的過(guò)程中，海水奔騰而去，水位逐漸降低，勢(shì)能又轉(zhuǎn)換為動(dòng)能據(jù)專家們估計(jì)，全球海洋中所蘊(yùn)藏的潮汐能約有30億kW，若能把它充分利用起來(lái)，其每年的發(fā)電量可達(dá)33480萬(wàn)億kWh潮汐能月亮(yu liang)的禮物共七十二頁(yè)潮汐發(fā)電(cho x f din)潮汐能利用的主要方式是發(fā)電，潮汐發(fā)電與水力發(fā)

6、電(shu l f din)的原理相似。通過(guò)貯水庫(kù)，在漲潮時(shí)將海水貯存在貯水庫(kù)內(nèi)，以勢(shì)能的形式保存，然后，在落潮時(shí)放出海水，利用高、低潮位之間的落差，推動(dòng)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。共七十二頁(yè)潮汐發(fā)電(cho x f din)具體地說(shuō)，潮汐發(fā)電就是在海灣或有潮汐的河口建一攔水堤壩，將海灣或河口與海洋隔開(kāi)構(gòu)成水庫(kù)，再在壩內(nèi)或壩房安裝(nzhung)水輪發(fā)電機(jī)組，然后利用潮汐漲落時(shí)海水位的升降，使海水通過(guò)輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。潮汐電站按照運(yùn)行方式和對(duì)設(shè)備要求的不同，可以分成單庫(kù)單向型、單庫(kù)雙向型和雙庫(kù)單向型三種。 共七十二頁(yè)共七十二頁(yè)共七十二頁(yè)潮汐發(fā)電(cho x f din)單庫(kù)單向型是在漲

7、潮時(shí)將貯水庫(kù)閘門打開(kāi)，向水庫(kù)充水，平潮時(shí)關(guān)閘；落潮后，待貯水庫(kù)與外海有一定水位差時(shí)開(kāi)閘，驅(qū)動(dòng)水輪發(fā)電機(jī)組發(fā)電。單庫(kù)單向發(fā)電方式的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資(tu z)少；缺點(diǎn)是發(fā)電斷續(xù)，1天中約有65以上的時(shí)間處于貯水和停機(jī)狀態(tài)。 共七十二頁(yè)四個(gè)工況10-12h22%共七十二頁(yè)共七十二頁(yè)潮汐發(fā)電(cho x f din)單庫(kù)雙向型有兩種設(shè)計(jì)方案。第一種方案利用兩套單向閥門控制兩條向水輪機(jī)引水的管道。在漲潮和落潮時(shí)，海水分別從各自(gz)的引水管道進(jìn)入水輪機(jī)，使水輪機(jī)單向旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)。第二種方案是采用雙向水輪機(jī)組。 共七十二頁(yè)六個(gè)工況16-20h發(fā)電(fdin)共七十二頁(yè)共七十二頁(yè)潮汐發(fā)電(ch

8、o x f din)雙庫(kù)單向型采用兩個(gè)水力相聯(lián)的水庫(kù)，可實(shí)現(xiàn)潮汐能連續(xù)發(fā)電。漲潮時(shí)，向高貯水庫(kù)充水；落潮時(shí)，由低貯水庫(kù)排水，利用(lyng)兩水庫(kù)間的水位差，使水輪發(fā)電機(jī)組連續(xù)單向旋轉(zhuǎn)發(fā)電；其缺點(diǎn)是要建兩個(gè)水庫(kù)，投資大且工作水頭降低。 共七十二頁(yè)六個(gè)工況24h56%共七十二頁(yè)共七十二頁(yè)潮汐發(fā)電(cho x f din)的主要優(yōu)點(diǎn)潮汐能是一種清潔、不污染環(huán)境、不影響生態(tài)平衡的可再生能源。潮水每日漲落，周而復(fù)始， 取之不盡，用之不竭。它是一種相對(duì)穩(wěn)定的可靠能源，很少受氣候、水文等自然因素的影響，全年總發(fā)電量穩(wěn)定，不存在豐、枯水年和豐、枯水期影響。 潮汐電站不需淹沒(méi)大量農(nóng)田構(gòu)成(guchng)水庫(kù)，

9、因此，不存在人口遷移、淹沒(méi)農(nóng)田等復(fù)雜問(wèn)題。潮汐電站不需筑高水壩，即使發(fā)生戰(zhàn)爭(zhēng)或地震等自然災(zāi)害，水壩受到破壞，也不至于對(duì)下游城 市、農(nóng)田、人民生命財(cái)產(chǎn)等造成嚴(yán)重災(zāi)害。 潮汐能開(kāi)發(fā)一次能源和二次能源相結(jié)合，不用燃料，不受一次能源價(jià)格的影響，而且運(yùn)行費(fèi)用低，是一種經(jīng)濟(jì)能源。但也和河川水電站一樣，存在一次投資大、發(fā)電成本低的特點(diǎn)。 機(jī)組臺(tái)數(shù)多，不用設(shè)置備用機(jī)組。共七十二頁(yè)潮汐發(fā)電(cho x f din)的主要缺點(diǎn)潮差和水頭在一日內(nèi)經(jīng)常變化出力有間歇性，給用戶帶來(lái)不便。潮汐存在半月變化，潮差可相差二倍，故保證(bozhng)出力、裝機(jī)的年利用小時(shí)數(shù)也低。 潮汐電站建在港灣?？?，通常水深壩長(zhǎng)，施工、地基

10、處理及防淤等問(wèn)題較困難。故土建和機(jī)電 投資大，造價(jià)較高。 潮汐電站是低水頭、大流量的發(fā)電形式。漲落潮水流方向相反，水輪機(jī)體積大，耗鋼量多， 進(jìn)出水建筑物結(jié)構(gòu)復(fù)雜。共七十二頁(yè)潮汐發(fā)電(cho x f din)應(yīng)用現(xiàn)狀20世紀(jì)初，歐、美一些國(guó)家開(kāi)始研究潮汐發(fā)電。第一座具有商業(yè)實(shí)用價(jià)值的潮汐電站是1967年建成的法國(guó)郎斯電站。該電站位于法國(guó)圣馬洛灣郎斯河口。郎斯河口最大潮差13.4米，平均潮差8米?？傃b機(jī)容量24萬(wàn)千瓦，年發(fā)電量5億多度，輸入國(guó)家電網(wǎng)。1968年，前蘇聯(lián)在其北方(bifng)摩爾曼斯克附近的基斯拉雅灣建成了一座800千瓦的試驗(yàn)潮汐電站。1980年，加拿大在芬地灣興建了一座2萬(wàn)干瓦試驗(yàn)

11、潮汐電站。共七十二頁(yè)潮汐發(fā)電應(yīng)用(yngyng)現(xiàn)狀世界上適于建設(shè)潮汐電站的20幾處地方，都在研究、設(shè)計(jì)建設(shè)潮汐電站。其中包括：美國(guó)阿拉斯加州的庫(kù)克灣、加拿大芬地灣、英國(guó)塞文河口、阿根廷圣約瑟灣、澳大利亞達(dá)爾文范迪門灣、印度坎貝河口、俄羅斯遠(yuǎn)東鄂霍茨克海品仁灣、韓國(guó)仁川灣等地。潮汐發(fā)電的主要(zhyo)研究與開(kāi)發(fā)國(guó)家包括法國(guó)、前蘇聯(lián)、加拿大、中國(guó)和英國(guó)等，它是海洋能中技術(shù)最成熟和利用規(guī)模最大的一種。全世界潮汐電站的總裝機(jī)容量為265MW。共七十二頁(yè)潮汐發(fā)電(cho x f din)應(yīng)用現(xiàn)狀我國(guó)潮汐能的理論蘊(yùn)藏量達(dá)到1.9億千瓦，年發(fā)電量2750億度，其中200kW以上電站424處，總量2179

12、0MW,年發(fā)電量624億度。在我國(guó)沿海，特別是東南沿海有很多能量密度較高，平均潮差45m，最大潮差78m。其中浙江、福建兩省蘊(yùn)藏量最大，約占全國(guó)的80.9%。我國(guó)的潮汐能資源在沿海的分布是不均勻的，以福建（10329MW）和浙江（8910MW）為最多，站址分別為88處和73處。其次(qc)是長(zhǎng)江口北支（屬上海和江蘇（704MW） ）和遼寧（594MW） 、廣東（573MW） 、廣西（387MW） 、山東（118MW） 。共七十二頁(yè)我國(guó)主要(zhyo)港口潮差概況 （單位：m）大潮差小潮差湛 江4.872.18（平均）黃 浦2.500.3高 雄0.400.20基 隆1.200.30廈 門4.60

13、2.90福 州5.703.60上 海3.002.00青 島3.481.91天 津2.48秦皇島1.00大 連2.561.39共七十二頁(yè)世界主要潮汐(chox)電站共七十二頁(yè)法國(guó)朗斯潮汐(chox)電站 共七十二頁(yè)江廈潮汐發(fā)電(cho x f din)站共七十二頁(yè)加拿大安娜波利斯潮汐(chox)電站共七十二頁(yè)潮汐能渦輪-這個(gè)平臺(tái)名為“SeaGen”，上面裝有兩個(gè)渦輪機(jī)。2008年，SeaGen被安裝在北愛(ài)爾蘭(bi i r ln)斯特蘭福特灣的潮流中，可為當(dāng)?shù)丶彝ヌ峁?.2兆瓦電量。共七十二頁(yè)波 浪 能共七十二頁(yè)波浪(blng)能波浪能是指海洋表面波浪所具有的動(dòng)能和勢(shì)能。波浪能是海洋能源中能量最

14、不穩(wěn)定的一種能源。波浪的能量與波高的平方、波浪的運(yùn)動(dòng)周期以及迎波面的寬度(kund)成正比。波浪能的大小可以用海水起伏勢(shì)能的變化來(lái)進(jìn)行估算，即P0.5TH2（P為單位波前寬度上的波浪功率，單位kw/m；T為波浪周期，單位s；H為波高，單位m。共七十二頁(yè)波浪(blng)能南半球和北半球4060緯度間的風(fēng)力最強(qiáng)。在盛風(fēng)區(qū)和長(zhǎng)風(fēng)區(qū)的沿海，波浪能的密度一般都很高。例如，英國(guó)沿海、美國(guó)(mi u)西部沿海和新西蘭南部沿海等都是風(fēng)區(qū)，有著特別好的波候。而我國(guó)的浙江、福建、廣東和臺(tái)灣沿海為波能豐富的地區(qū)。我國(guó)沿海有效波高約為23m、周期為9s的波列，波浪功率可達(dá)1739kw/m，渤海灣更高達(dá)42kw/m。利

15、用中國(guó)沿海海洋觀測(cè)臺(tái)站資料估算得到，中國(guó)沿海理論波浪年平均功率約為1.3107 kW。但由于不少海洋臺(tái)站的觀測(cè)地點(diǎn)處于內(nèi)灣或風(fēng)浪較小位置，故實(shí)際的沿海波浪功率要大于此值共七十二頁(yè)波浪(blng)能利用波浪發(fā)電是波浪能利用的主要方式，此外，波浪能還可以用于抽水、供熱、海水淡化以及制氫等。波浪能利用幾種基本原理利用物體在波浪作用下的振蕩和搖擺運(yùn)動(dòng)；利用波浪壓力的變化；利用波浪的沿岸爬升將波浪能轉(zhuǎn)換成水的勢(shì)能等。經(jīng)過(guò)70年代對(duì)多種波能裝置進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)室研究和80年代進(jìn)行的實(shí)海況試驗(yàn)及應(yīng)用示范研究，波浪發(fā)電技術(shù)已逐步接近實(shí)用化水平，研究的重點(diǎn)(zhngdin)也集中于3種被認(rèn)為是有商品化價(jià)值的裝置，包括

16、振蕩水柱式裝置、擺式裝置和聚波水庫(kù)式裝置。 共七十二頁(yè)波浪(blng)能利用振蕩水柱(shu zh)波能裝置可分為漂浮式和固定式兩種。目前已建成的振蕩水柱波能裝置都利用空氣作為轉(zhuǎn)換的介質(zhì)。在波浪力的作用下，氣室下部的水柱在氣室內(nèi)作強(qiáng)迫振動(dòng)，壓縮氣室的空氣往復(fù)通過(guò)噴嘴，將波浪能轉(zhuǎn)換成空氣的壓能和動(dòng)能。在噴嘴安裝一個(gè)空氣透平并將透平轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機(jī)相連，則可利用壓縮氣流驅(qū)動(dòng)透平旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。振蕩水柱波能裝置的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)不與海水接觸，防腐性能好，安全可靠，維護(hù)方便。其缺點(diǎn)是二級(jí)能量轉(zhuǎn)換效率較低。 共七十二頁(yè)波浪(blng)能利用擺式波能裝置也可分為漂浮式和固定式兩種。在波浪的作用下，擺體作前

17、后或上下擺動(dòng)，將波浪能轉(zhuǎn)換成擺軸的動(dòng)能。與擺軸相聯(lián)的通常是液壓裝置，它將擺的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成 液力泵的動(dòng)能，再帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。擺體的運(yùn)動(dòng)很適合波浪大推力和低頻的特性(txng)。因此，擺式裝置的轉(zhuǎn)換效率較高，但機(jī)械和液壓機(jī)構(gòu)的維護(hù)較為困難。擺式裝置的另一優(yōu)點(diǎn)是可以方便地與相位控制技術(shù)相結(jié)合。相位控制技術(shù)可以使波能裝置吸收到裝置迎波寬度以外的波浪能，從而大大提高裝置的效率。 共七十二頁(yè)波浪(blng)能利用聚波水庫(kù)裝置利用喇叭(l b)型的收縮波道，作為一級(jí)能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)。波道與海連通的一面開(kāi)口寬，然后逐漸收縮通至貯水庫(kù)。波浪在逐漸變窄的波道中，波高不斷地被放大，直至波峰溢過(guò)邊墻，將波浪能轉(zhuǎn)換成勢(shì)能貯存

18、在貯水庫(kù)中。收縮波道具有聚波器和轉(zhuǎn)能器的雙重作用。水庫(kù)與外海間的水頭落差可達(dá)3-8m，利用水輪發(fā)電機(jī)組可以發(fā)電。聚波水庫(kù)裝置的優(yōu)點(diǎn)是一級(jí)轉(zhuǎn)換沒(méi)有活動(dòng)部件，可靠性好，維護(hù)費(fèi)用低，系統(tǒng)出力穩(wěn)定。不足之處是電站建造對(duì)地形有要求，不易推廣。共七十二頁(yè)共七十二頁(yè)波浪能利用(lyng)現(xiàn)狀1985年，英國(guó)在蘇格蘭的艾萊島建造了一座75千瓦的振蕩水柱波力電站，1991年建成且并入當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)。1995年8月，英國(guó)建造了第一座商業(yè)性波浪能發(fā)電站，輸出功率為2兆瓦，可滿足(mnz)2000戶家庭的用電要求。日本已有數(shù)座波浪能發(fā)電站投入運(yùn)行，其中兆瓦級(jí)的“海明號(hào)” 波浪能發(fā)電船，是世界上最著名的波浪能發(fā)電裝置共七十二

19、頁(yè)波浪能利用(lyng)現(xiàn)狀我國(guó)波力發(fā)電雖起步較晚，但發(fā)展(fzhn)很快。目前，在我國(guó)沿海航線已安裝了數(shù)百臺(tái)這種小型波力發(fā)電裝置。經(jīng)過(guò)15年的努力，我國(guó)已擁有成熟的航標(biāo)燈用波力發(fā)電裝置的設(shè)計(jì)、制造技術(shù)，產(chǎn)品產(chǎn)量逐年上升，90年代中期并向日本出口。1989年，裝機(jī)容量為3 kw的我國(guó)第一座波力電站在南海大萬(wàn)山島建成。1991年，國(guó)家科委決定在5年內(nèi)建造3座kw級(jí)波力示范電站，即20 kw的岸式波力電站，8 kw的擺式波力電站和5 kw的后彎管漂浮式波力發(fā)電裝置.到2000年，在廣東、海南和山東各建一座100 kw級(jí)岸式波力電站；至2020年，在山東、海南、廣東各建1座1000 kw級(jí)的岸式波力

20、電站。共七十二頁(yè)世界上第一個(gè)商業(yè)海浪發(fā)電廠-“海蛇”位于葡萄牙北部海岸，2008年剛剛投入運(yùn)轉(zhuǎn)?！昂Ｉ摺钡陌l(fā)電機(jī)是一個(gè)150米長(zhǎng)的鋼鉸接結(jié)構(gòu)，通過(guò)彎曲移動(dòng)帶動(dòng)(didng)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，可產(chǎn)生750千瓦電量。共七十二頁(yè)圖片展示的是一種利用海浪發(fā)電的新奇(xnq)設(shè)計(jì)，按比例縮小的“巨蟒”?！熬掾钡南鹉z材料身體柔軟可彎曲，內(nèi)部裝滿海水。海浪在“巨蟒”內(nèi)部產(chǎn)生壓力波，壓力波不斷向前行進(jìn)最終帶動(dòng)尾部的發(fā)電機(jī)。共七十二頁(yè)這種漂浮物是位于澳大利亞西部弗里曼特爾附近一家實(shí)驗(yàn)性海浪發(fā)電廠的組成部分。每個(gè)漂浮物可在海浪的作用下山下移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)海水穿過(guò)鋪設(shè)于海床上的管道并最終來(lái)到陸地(ld)，陸上的渦輪將

21、在海水帶動(dòng)下發(fā)電。共七十二頁(yè)活塞發(fā)威-在設(shè)計(jì)上，這些漂浮物至少要潛入水下6米。其上半部分在海浪經(jīng)過(guò)時(shí)被迫向下移動(dòng)，而后又重新回到原有位置。這一過(guò)程(guchng)會(huì)壓縮中空結(jié)構(gòu)內(nèi)部空氣，被壓縮的空氣將穿過(guò)所攜帶的發(fā)電機(jī)。共七十二頁(yè)溫 差 能共七十二頁(yè)溫差(wnch)能溫差能是指海洋表層海水和深層海水之間水溫之差的熱能。赤道附近太陽(yáng)直射多，其海域的表層溫度可達(dá)25-28，波斯灣和紅海由于被炎熱的陸地包圍，其海面水溫可達(dá)35。而在海洋深處500-1000m處海水溫度卻只有3-6。這個(gè)垂直的溫差就是一個(gè)可供利用的巨大能源。在大部分熱帶和亞熱帶海區(qū)(hiq)，表層水溫和1000m深處的水溫相差20以上

22、，這是熱能轉(zhuǎn)換所需的最小溫差。共七十二頁(yè) 開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng)主要包括真空泵、溫水泵、冷水泵、閃蒸器、冷凝器、透平一發(fā)電機(jī)組等部分。真空泵先將系 統(tǒng)內(nèi)抽到一定的真空，接著起動(dòng)溫水泵把表層(biocng)的溫水抽入閃蒸器，由于系統(tǒng)內(nèi)已保持有一定的真空度，所以 溫海水就在閃蒸器內(nèi)沸騰蒸發(fā)，變?yōu)檎羝?。蒸汽?jīng)管道由噴嘴噴出推動(dòng)透平運(yùn)轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。從透平 排出的低壓蒸汽進(jìn)入冷凝器，被由冷水泵從深層海水中抽上的冷海水所冷卻，重新凝結(jié)為水，并排入海中。共七十二頁(yè) 閉式循環(huán)系統(tǒng)不以海水而采用一些低涕點(diǎn)的物質(zhì)（如丙烷、氟利昂、氨等）作為工作介質(zhì)，在閉合回路內(nèi) 反復(fù)進(jìn)行蒸發(fā)、膨脹、冷凝(lngnng)。因?yàn)橄到y(tǒng)使用

23、低沸點(diǎn)的工作介質(zhì)，蒸汽的工作壓力得到提高。 閉式循環(huán)與開(kāi)式循環(huán)的系統(tǒng)組件及工作方式均有所不同，開(kāi)式系統(tǒng)中的閃蒸器改為蒸發(fā)器。當(dāng)溫水泵將 表層海水抽上送往蒸發(fā)器時(shí)，海水自身并不蒸發(fā)；而是通過(guò)蒸發(fā)器內(nèi)的盤管把部分熱量傳遞給低沸點(diǎn)的工作 流體，如氨水。溫水的溫度降低，氨水的溫度升育并開(kāi)始沸騰變?yōu)榘睔狻０睔饨?jīng)過(guò)透平的葉片通道，膨脹作功， 推動(dòng)零平旋轉(zhuǎn)。透平排出的氨氣進(jìn)入冷凝(lngnng)器、在冷凝(lngnng)器內(nèi)由冷水泵抽上的深層冷海水冷卻后重新變?yōu)橐簯B(tài) 氨，再用氨泵（工質(zhì)泵）把冷凝(lngnng)器中的液態(tài)氨重新壓進(jìn)蒸發(fā)器，以供循環(huán)使用。共七十二頁(yè)溫差能理論(lln)效率溫差(wnch)能理論

24、效率共七十二頁(yè)溫差(wnch)能利用現(xiàn)狀溫差能的主要利用方式為發(fā)電，首次提出利用海水溫差發(fā)電設(shè)想的是法國(guó)物理學(xué)家(w l xu ji)阿松瓦爾，1926年，阿松瓦爾的學(xué)生克勞德試驗(yàn)成功海水溫差發(fā)電。1930年，克勞德在古巴海濱建造了世界上第一座海水溫差發(fā)電站，獲得了10kW的功率。1979年，美國(guó)在夏威夷的一艘海軍駁船上安裝了一座海水溫差發(fā)電試驗(yàn)臺(tái)，發(fā)電功率53.6千瓦。1981年，日本在南太平洋的瑙魯島建成了一座100千瓦的海水溫差發(fā)電裝置，1990年又在鹿兒島建起了一座兆瓦級(jí)的同類電站。共七十二頁(yè)溫差能利用(lyng)現(xiàn)狀 1985年中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所開(kāi)始對(duì)溫差利用中的：種“霧滴提升

25、循環(huán)”方法進(jìn)行研究。這種方法 于1977年由美國(guó)的Ridgway等人提出，其原理是利用表層和深層海水之間的溫差所產(chǎn)生的焓降來(lái)提高海 水的位能(winng)。據(jù)計(jì)算，溫度從20度降到7度時(shí)，海水所釋放的熱能可將海水提升到125m的高度，然后再利用水 輪機(jī)發(fā)電。該方法可以大大減小系統(tǒng)的尺寸，并提高溫差能量密度。1999年，廣州能源研究所在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn) 了將霧滴提升到21m高度的記錄。同時(shí)，該所還對(duì)開(kāi)式循環(huán)過(guò)程進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室研究，建造了兩座容量分別為 10W和60W的試驗(yàn)臺(tái)。共七十二頁(yè)鹽 差 能共七十二頁(yè)鹽差能 鹽差能是指海水和淡水之間或兩種含鹽濃度不同的海水之間的化學(xué)電位差能。主要存在(cnzi)于河

26、海交接處。 同時(shí)，淡水豐富地區(qū)的鹽湖和地下鹽礦也可以利用鹽差能。共七十二頁(yè)鹽差能發(fā)電(fdin) 鹽差能的利用主要是發(fā)電。其基本方式(fngsh)是將不同鹽濃度的海水之間的化學(xué)電位差能轉(zhuǎn)換成水的勢(shì)能，再利用水輪機(jī)發(fā)電，具體主要有滲透壓式、蒸汽壓式和機(jī)協(xié)化學(xué)式等，其中滲透壓式方案最受重視。將一層半透膜放在不同鹽度的兩種海水之間，通過(guò)這個(gè)膜會(huì)產(chǎn)生一個(gè)壓力梯度，迫使水從鹽度低的一側(cè) 通過(guò)膜向鹽度高的一側(cè)滲透，從而稀釋高鹽度的水，直到膜兩側(cè)水的鹽度相等為止。此壓力稱為滲透壓，它與海水的鹽濃度及溫度有關(guān)。 共七十二頁(yè)共七十二頁(yè)鹽差能利用(lyng)現(xiàn)狀鹽差能的研究以美國(guó)、以色列的研究為先，中國(guó)、瑞典和日

27、本等也開(kāi)展了一些研究。但總體上，鹽差能研究還處于實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)水平，離示范應(yīng)用還有較長(zhǎng)的路程。70年代至80年代，以色列和美國(guó)的科學(xué)家對(duì)水壓塔和強(qiáng)力滲透(shntu)系統(tǒng)均進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，中國(guó)西安冶金建筑學(xué)院也于1985年對(duì)水壓塔系統(tǒng)進(jìn)行了試驗(yàn)研究。鹽差能開(kāi)發(fā)的技術(shù)關(guān)鍵是膜技術(shù)。除非半透膜的滲透流量能在目前水平的基礎(chǔ)再提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，并且 海水可以不經(jīng)預(yù)處理。否則，鹽差能利用難以實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。 共七十二頁(yè)海 流 能共七十二頁(yè)海流(hili)能海流能是指海水流動(dòng)的動(dòng)能，主要是指海底水道和海峽中較為穩(wěn)定的流動(dòng)以及由于(yuy)潮汐導(dǎo)致的有規(guī)律的海水流動(dòng)。海流能的能量與流速的平方和流量成正比。共七十二頁(yè)海流(hili)能的利用 海流能的利用方式主要是發(fā)電，其原理和風(fēng)力發(fā)電相似，幾乎任何一個(gè)風(fēng)力發(fā)電裝置都可以改造成為海流發(fā)電裝置。但由于海水的密度約為空氣的1000倍，且裝置必須放于水下。故海流發(fā)電存在一系列的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題(wnt)，包括安裝維護(hù)、電力輸送、防腐、海洋環(huán)境中的載荷與安全性能等。 共七十二頁(yè)共七十二頁(yè)共七十二頁(yè)可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展(fzhn)規(guī)劃 潮汐發(fā)電、波浪發(fā)電和洋流發(fā)電等海洋能的開(kāi)發(fā)利用也取得了較大進(jìn)展，初步(chb)形成規(guī)模的主要是潮汐發(fā)電，全世界潮汐發(fā)電總裝機(jī)容量約30萬(wàn)千瓦。 到2020年，建成潮汐電站10萬(wàn)千瓦。 共七十二頁(yè)奧巴馬政府(zhngf)