鹽度差能發(fā)電原理課件

海洋能源現(xiàn)況演講人：蘇達(dá)貞2009/03/03海洋能源現(xiàn)況演講人：蘇達(dá)貞2009/03/031提綱海洋能源的發(fā)展海洋能源發(fā)電原理與技術(shù)提綱海洋能源的發(fā)展2海洋能源的發(fā)展海洋能利用背景

國外海洋能利用現(xiàn)況

海洋能源的發(fā)展海洋能利用背景3海洋能源的發(fā)展(1-1)海洋能利用背景(以臺(tái)灣為例)石油危機(jī)環(huán)境保護(hù)能源自主性海洋能源的發(fā)展(1-1)海洋能利用背景(以臺(tái)灣為例)石油危4海洋能源的發(fā)展(1-2)國外海洋能利用現(xiàn)況潮汐能和海流能波浪能溫差能鹽差能海洋能源的發(fā)展(1-2)國外海洋能利用現(xiàn)況潮汐能和海流能波5海洋能源的發(fā)展(1-3)國外海洋能利用現(xiàn)況潮汐能和海流能海洋能源的發(fā)展(1-3)國外海洋能利用現(xiàn)況潮汐能和海流能6海洋能源的發(fā)展(1-4)國外海洋能利用現(xiàn)況波浪能在西班牙的波浪發(fā)電系統(tǒng)於2005年9月啟用海洋能源的發(fā)展(1-4)國外海洋能利用現(xiàn)況波浪能在西班牙的波7海洋能源的發(fā)展(1-5)國外海洋能利用現(xiàn)況溫差能海洋能源的發(fā)展(1-5)國外海洋能利用現(xiàn)況溫差能8海洋能源發(fā)電原理與技術(shù)(1-2)國外海洋能利用現(xiàn)況鹽差能海洋能源發(fā)電原理與技術(shù)(1-2)國外海洋能利用現(xiàn)況鹽差能9海洋能源發(fā)電原理與技術(shù)海洋能源發(fā)電原理與技術(shù)10(一)波浪能波浪能技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)有三十餘年的歷史。波浪能的應(yīng)用，全球分佈不均。其中尤以緯度30到60度者為盛；主要因?yàn)樵摼暥葏^(qū)之盛行西風(fēng)（prevailingwesternwinds）導(dǎo)致其波浪能應(yīng)用的優(yōu)勢。(一)波浪能11全球波浪能應(yīng)用分佈概況全球波浪能應(yīng)用分佈概況12波浪發(fā)電裝置圖示波浪發(fā)電裝置圖示13(二)潮汐能自然原理潮汐能是以位能形態(tài)出現(xiàn)的海洋能，是指海水潮漲和潮落形成的水的勢能。由地球和天體運(yùn)動(dòng)以及它們之間的相互作用而引起的。(二)潮汐能自然原理14潮汐能的能量與潮量和潮差成正比，又潮差的平方和水庫的面積成正比。世界上潮差的較大值約為13～15m，但一般說來，平均潮差在3m以上就有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。(二)潮汐能發(fā)電原理(二)潮汐能發(fā)電原理15潮汐能之海流水輪機(jī)就如同水中的風(fēng)車一樣。利用潮汐產(chǎn)生的力量促使水中葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生能量。此技術(shù)係於1970年代之石油危機(jī)之時(shí)問世。英國一家公司（MarineCurrentTurbine）更於2003年設(shè)置了最初始的潮汐能設(shè)備，該設(shè)備可產(chǎn)出300kW的能量。(二)潮汐能發(fā)電原理潮汐能之海流水輪機(jī)就如同水中的風(fēng)車一樣。利用潮汐產(chǎn)生的力量促16(三)海流能發(fā)電原理

發(fā)電原理：將中央放有水車發(fā)電機(jī)放入海中，然後將它固定在適合海流發(fā)電的海域中，當(dāng)海流流經(jīng)葉片時(shí)會(huì)推動(dòng)水輪機(jī)而產(chǎn)生電力。

(三)海流能發(fā)電原理發(fā)電原理：17鹽度差能發(fā)電原理1.淡水與海水的滲透壓差液壓系統(tǒng)2.反電滲析電池產(chǎn)生電3.淡水與海水間飽和蒸氣壓差推動(dòng)渦輪機(jī)4.特種纖維在鹽度變化時(shí)產(chǎn)生的拉伸與收縮效應(yīng)(四)鹽度差能發(fā)電原理鹽度差能發(fā)電原理(四)鹽度差能發(fā)電原理18(四)鹽度差能發(fā)電方法(四)鹽度差能發(fā)電方法19鹽度差能實(shí)際應(yīng)用的瓶頸

1.半透膜流量為主要技術(shù)瓶頸

2.鹽度差能機(jī)組系統(tǒng)價(jià)格昂貴3.利用飽和蒸氣壓差推動(dòng)渦輪機(jī)會(huì)消耗淡水

(四)鹽度差能問題瓶頸鹽度差能實(shí)際應(yīng)用的瓶頸(四)鹽度差能問題瓶頸20(五)海洋溫差發(fā)電原理1/3封閉式~海洋溫差發(fā)電:(五)海洋溫差發(fā)電原理1/3封閉式~海洋溫差發(fā)電:21(五)海洋溫差發(fā)電原理2/3開放式~海洋溫差發(fā)電:(五)海洋溫差發(fā)電原理2/3開放式~海洋溫差發(fā)電:22臺(tái)灣發(fā)展海洋能源的瓶頸社會(huì)面法規(guī)面環(huán)境面經(jīng)濟(jì)面技術(shù)面海洋難以親近制度與規(guī)範(fàn)不建全是否造成蝴蝶效應(yīng)的連鎖反應(yīng)成本與風(fēng)險(xiǎn)過高，投資不易重視立即性獲利之科技研發(fā)，忽略需長期投資、短期報(bào)酬小之基礎(chǔ)科學(xué)技術(shù)臺(tái)灣發(fā)展海洋能源的瓶頸社會(huì)面海洋難以親近制度與規(guī)範(fàn)不建全是否23臺(tái)灣發(fā)展海洋能源的瓶頸社會(huì)面海洋難以親近過去臺(tái)灣50年來,因政策與教育的關(guān)係,造成人民觀念中認(rèn)為[海洋]是很恐怖的、是不可親近的。使得臺(tái)灣所從事的海洋相關(guān)產(chǎn)業(yè),也大都分佈於運(yùn)輸業(yè)與漁業(yè)兩個(gè)領(lǐng)域。臺(tái)灣發(fā)展海洋能源的瓶頸社會(huì)面海洋難以親近24臺(tái)灣發(fā)展海洋能源的瓶頸法規(guī)面制度與規(guī)範(fàn)不建全在臺(tái)灣所有相關(guān)的法規(guī)制定,過去均以陸域?yàn)橹?。而近年來雖有許多與海洋相關(guān)的法規(guī),但大都是為因應(yīng)國際社會(huì)潮流而所制定的海洋環(huán)境與保護(hù)之法規(guī)。對(duì)於海洋非生物資源利用與開發(fā)管理的國內(nèi)法規(guī)則少之又少。臺(tái)灣發(fā)展海洋能源的瓶頸制度與規(guī)範(fàn)不建全25臺(tái)灣發(fā)展海洋能源的瓶頸環(huán)境面是否造成蝴蝶效應(yīng)的連鎖反應(yīng)目前的海洋無論是在潮汐或海流都是以平衡規(guī)律的狀態(tài)在運(yùn)動(dòng)。而未來這些海洋的發(fā)電設(shè)備是否可能造成海洋運(yùn)動(dòng)的失衡。(如有科學(xué)家指出風(fēng)力機(jī)的設(shè)置,可能造成該區(qū)域空氣流動(dòng)的能量減少,使得當(dāng)?shù)貧夂畹母淖?臺(tái)灣發(fā)展海洋能源的瓶頸是否造成蝴蝶效應(yīng)的連鎖反應(yīng)26臺(tái)灣發(fā)展海洋能源的瓶頸經(jīng)濟(jì)面成本與風(fēng)險(xiǎn)過高，投資不易雖然世界各國在海洋能源開發(fā)研究己近百年,但在海洋建築物的先期建構(gòu)成本還是較陸地高出數(shù)十倍(27倍=施工天數(shù)×3＋施工人員×3＋設(shè)備成本×3)同時(shí)，因?yàn)楹Ｑ蟓h(huán)境的變化多端，使得設(shè)置海洋中的建造物的耐力度與壽命相對(duì)減少，而海洋環(huán)境所有全屬於各國政府共同擁有的(領(lǐng)海除外)，私人企業(yè)無法輕易作相關(guān)的海洋開發(fā)與利用。臺(tái)灣發(fā)展海洋能源的瓶頸成本與風(fēng)險(xiǎn)過高，投資不易27臺(tái)灣發(fā)展海洋能源的瓶頸技術(shù)面重視立即性獲利之科技研發(fā)，忽略需長期投資、短期報(bào)酬小之基礎(chǔ)科學(xué)技術(shù)目前臺(tái)灣在技術(shù)開發(fā)的投資，均是以快速回收的產(chǎn)業(yè)為發(fā)展重點(diǎn)，其中包括人才的培育也是以此方向(如電子、資訊)。但在海洋人材的培育投資相當(dāng)有限，而也因?yàn)樵摦a(chǎn)業(yè)過於不被重視，也造成海洋人材常常不務(wù)正業(yè)，都在其他領(lǐng)域發(fā)展。臺(tái)灣發(fā)展海洋能源的瓶頸重視立即性獲利之科技研發(fā)，忽略需長期投28海洋能源未來發(fā)展策略方向1.政策推動(dòng)配套的綠色能源政策與獎(jiǎng)勵(lì)條例2.技術(shù)研發(fā)人材的培育、設(shè)備的開發(fā)、海洋施工技術(shù)的提升3.投資利基與開發(fā)誘因公共建設(shè)獎(jiǎng)勵(lì)方案與租稅減免、優(yōu)惠利率銀行貸款海洋能源未來發(fā)展策略方向1.政策推動(dòng)2.技術(shù)研發(fā)3.投資利29結(jié)語化石燃料日益枯竭，燃燒化石燃料也造成嚴(yán)重之環(huán)境衝擊。再生海洋能源之開發(fā)刻不容緩。海流能源、波浪能源開發(fā)除符合臺(tái)灣之地理環(huán)境外，也可提供再生能源開發(fā)多元化之功能。全球海洋能源之相關(guān)研究尚屬稀少，正待跨領(lǐng)域組成團(tuán)隊(duì)進(jìn)行研究開發(fā)。若海洋能源之技術(shù)發(fā)展成功，可提供用電之需求，所開發(fā)和設(shè)計(jì)之水/汽渦輪機(jī)組也可創(chuàng)造產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)，提升產(chǎn)業(yè)競爭力。結(jié)語化石燃料日益枯竭，燃燒化石燃料也造成嚴(yán)重之環(huán)境衝擊。30報(bào)告結(jié)束報(bào)告結(jié)束31海洋能源現(xiàn)況演講人：蘇達(dá)貞2009/03/03海洋能源現(xiàn)況演講人：蘇達(dá)貞2009/03/0332提綱海洋能源的發(fā)展海洋能源發(fā)電原理與技術(shù)提綱海洋能源的發(fā)展33海洋能源的發(fā)展海洋能利用背景

國外海洋能利用現(xiàn)況

海洋能源的發(fā)展海洋能利用背景34海洋能源的發(fā)展(1-1)海洋能利用背景(以臺(tái)灣為例)石油危機(jī)環(huán)境保護(hù)能源自主性海洋能源的發(fā)展(1-1)海洋能利用背景(以臺(tái)灣為例)石油危35海洋能源的發(fā)展(1-2)國外海洋能利用現(xiàn)況潮汐能和海流能波浪能溫差能鹽差能海洋能源的發(fā)展(1-2)國外海洋能利用現(xiàn)況潮汐能和海流能波36海洋能源的發(fā)展(1-3)國外海洋能利用現(xiàn)況潮汐能和海流能海洋能源的發(fā)展(1-3)國外海洋能利用現(xiàn)況潮汐能和海流能37海洋能源的發(fā)展(1-4)國外海洋能利用現(xiàn)況波浪能在西班牙的波浪發(fā)電系統(tǒng)於2005年9月啟用海洋能源的發(fā)展(1-4)國外海洋能利用現(xiàn)況波浪能在西班牙的波38海洋能源的發(fā)展(1-5)國外海洋能利用現(xiàn)況溫差能海洋能源的發(fā)展(1-5)國外海洋能利用現(xiàn)況溫差能39海洋能源發(fā)電原理與技術(shù)(1-2)國外海洋能利用現(xiàn)況鹽差能海洋能源發(fā)電原理與技術(shù)(1-2)國外海洋能利用現(xiàn)況鹽差能40海洋能源發(fā)電原理與技術(shù)海洋能源發(fā)電原理與技術(shù)41(一)波浪能波浪能技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)有三十餘年的歷史。波浪能的應(yīng)用，全球分佈不均。其中尤以緯度30到60度者為盛；主要因?yàn)樵摼暥葏^(qū)之盛行西風(fēng)（prevailingwesternwinds）導(dǎo)致其波浪能應(yīng)用的優(yōu)勢。(一)波浪能42全球波浪能應(yīng)用分佈概況全球波浪能應(yīng)用分佈概況43波浪發(fā)電裝置圖示波浪發(fā)電裝置圖示44(二)潮汐能自然原理潮汐能是以位能形態(tài)出現(xiàn)的海洋能，是指海水潮漲和潮落形成的水的勢能。由地球和天體運(yùn)動(dòng)以及它們之間的相互作用而引起的。(二)潮汐能自然原理45潮汐能的能量與潮量和潮差成正比，又潮差的平方和水庫的面積成正比。世界上潮差的較大值約為13～15m，但一般說來，平均潮差在3m以上就有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。(二)潮汐能發(fā)電原理(二)潮汐能發(fā)電原理46潮汐能之海流水輪機(jī)就如同水中的風(fēng)車一樣。利用潮汐產(chǎn)生的力量促使水中葉片轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生能量。此技術(shù)係於1970年代之石油危機(jī)之時(shí)問世。英國一家公司（MarineCurrentTurbine）更於2003年設(shè)置了最初始的潮汐能設(shè)備，該設(shè)備可產(chǎn)出300kW的能量。(二)潮汐能發(fā)電原理潮汐能之海流水輪機(jī)就如同水中的風(fēng)車一樣。利用潮汐產(chǎn)生的力量促47(三)海流能發(fā)電原理

發(fā)電原理：將中央放有水車發(fā)電機(jī)放入海中，然後將它固定在適合海流發(fā)電的海域中，當(dāng)海流流經(jīng)葉片時(shí)會(huì)推動(dòng)水輪機(jī)而產(chǎn)生電力。

(三)海流能發(fā)電原理發(fā)電原理：48鹽度差能發(fā)電原理1.淡水與海水的滲透壓差液壓系統(tǒng)2.反電滲析電池產(chǎn)生電3.淡水與海水間飽和蒸氣壓差推動(dòng)渦輪機(jī)4.特種纖維在鹽度變化時(shí)產(chǎn)生的拉伸與收縮效應(yīng)(四)鹽度差能發(fā)電原理鹽度差能發(fā)電原理(四)鹽度差能發(fā)電原理49(四)鹽度差能發(fā)電方法(四)鹽度差能發(fā)電方法50鹽度差能實(shí)際應(yīng)用的瓶頸

1.半透膜流量為主要技術(shù)瓶頸

2.鹽度差能機(jī)組系統(tǒng)價(jià)格昂貴3.利用飽和蒸氣壓差推動(dòng)渦輪機(jī)會(huì)消耗淡水

(四)鹽度差能問題瓶頸鹽度差能實(shí)際應(yīng)用的瓶頸(四)鹽度差能問題瓶頸51(五)海洋溫差發(fā)電原理1/3封閉式~海洋溫差發(fā)電:(五)海洋溫差發(fā)電原理1/3封閉式~海洋溫差發(fā)電:52(五)海洋溫差發(fā)電原理2/3開放式~海洋溫差發(fā)電:(五)海洋溫差發(fā)電原理2/3開放式~海洋溫差發(fā)電:53臺(tái)灣發(fā)展海洋能源的瓶頸社會(huì)面法規(guī)面環(huán)境面經(jīng)濟(jì)面技術(shù)面海洋難以親近制度與規(guī)範(fàn)不建全是否造成蝴蝶效應(yīng)的連鎖反應(yīng)成本與風(fēng)險(xiǎn)過高，投資不易重視立即性獲利之科技研發(fā)，忽略需長期投資、短期報(bào)酬小之基礎(chǔ)科學(xué)技術(shù)臺(tái)灣發(fā)展海洋能源的瓶頸社會(huì)面海洋難以親近制度與規(guī)範(fàn)不建全是否54臺(tái)灣發(fā)展海洋能源的瓶頸社會(huì)面海洋難以親近過去臺(tái)灣50年來,因政策與教育的關(guān)係,造成人民觀念中認(rèn)為[海洋]是很恐怖的、是不可親近的。使得臺(tái)灣所從事的海洋相關(guān)產(chǎn)業(yè),也大都分佈於運(yùn)輸業(yè)與漁業(yè)兩個(gè)領(lǐng)域。臺(tái)灣發(fā)展海洋能源的瓶頸社會(huì)面海洋難以親近55臺(tái)灣發(fā)展海洋能源的瓶頸法規(guī)面制度與規(guī)範(fàn)不建全在臺(tái)灣所有相關(guān)的法規(guī)制定,過去均以陸域?yàn)橹?。而近年來雖有許多與海洋相關(guān)的法規(guī),但大都是為因應(yīng)國際社會(huì)潮流而所制定的海洋環(huán)境與保護(hù)之法規(guī)。對(duì)於海洋非生物資源利用與開發(fā)管理的國內(nèi)法規(guī)則少之又少。臺(tái)灣發(fā)展海洋能源的瓶頸制度與規(guī)範(fàn)不建全56臺(tái)灣發(fā)展海洋能源的瓶頸環(huán)境面是否造成蝴蝶效應(yīng)的連鎖反應(yīng)目前的海洋無論是在潮汐或海流都是以平衡規(guī)律的狀態(tài)在運(yùn)動(dòng)。而未來這些海洋的發(fā)電設(shè)備是否可能造成海洋運(yùn)動(dòng)的失衡。(如有科學(xué)家指出風(fēng)力機(jī)的設(shè)置,可能造成該區(qū)域空氣流動(dòng)的能量減少,使得當(dāng)?shù)貧夂畹母淖?臺(tái)灣發(fā)展海洋能源的瓶頸是否造成蝴蝶效應(yīng)的連鎖反應(yīng)57臺(tái)灣發(fā)展海洋能源的瓶頸經(jīng)濟(jì)面成本與風(fēng)險(xiǎn)過高，投資不易雖然世界各國在海洋能源開發(fā)研究己近百年,但在海洋建築物的先期建構(gòu)成本還是較陸地高出數(shù)十倍(27倍=施工天數(shù)×3＋施工人員×3＋設(shè)備成本×3)同時(shí)，因?yàn)楹Ｑ蟓h(huán)境的變化多端，使得設(shè)置海洋中的建造物的耐力度與壽命相對(duì)減少，而海洋環(huán)境所有全屬於各國政府共同擁有的