潮汐发电,海底温差发电的优点和缺点是什么
一、潮汐发电的优点
能源清洁可靠,可以经久不息地利用,且不受气候条件的影响。
虽然有周期性间歇,但有准确规律,可用电子计算机预报,并有计划纳入电网运行。
一般离用电中心近,不必远距离送电。
潮汐电站兴建后的最高库水位总是低于建站前最高潮水位,因此潮汐电站库区不但不淹没土地,还可以促淤围垦,发展水产养殖。
以浙江江厦潮汐试验电站为例,电站年上网电量500*104千瓦时,按0.5元/千瓦时电价计,年售电收入扣除税收后约200万元。但水库围垦了366hm²农田,年收入超过1000万元:提供1.37km²面积的海产品养殖区域,年产值在1500万元以上。
潮汐电站的主要部分建在水下,不污染环境,而且还美化环境,提高旅游效益。
如法围朗思潮汐电站建成后,高水位比天然潮位降低了0.5-1.0m,原波涛汹涌的朗斯河三角湾变成了平静的湖泊,成了人们旅游休闲场所。此外,通过700m长的坝顶公路连接城市,使城市之间的距离缩短了30km,每年从坝上通过的汽车达50万辆。
二、潮汐发电的缺点
潮差和水头在一日内经常变化,在无特殊调节措施时,出力有间歇性,给用户带来不便。
潮汐存在半月变化,潮差可相差二倍,所以保证出力、装机的年利用小时数也低。
潮汐电站建在港湾海口,通常水深坝长,施工、地基处理及防淤等问题比较困难。所以土建和机电 投资大,造价较高。
潮汐电站是低水头、大流量的发电形式。与涨落潮水流方向相反,所以水轮机体积大,耗钢量多, 进出水建筑物结构复杂。而且因浸泡在海水中,海水、海生物对金属结构物和海工建筑物有腐蚀和沾污作用,需作特殊的防腐和防海生物粘附处理。
潮汐变化周期为太阴日(24h50min),月循环约为14天多,每天高潮落后约50min,故与按太 阳日给出之日需电负荷图配合较差。
三、海底温差发电优点
不消耗任何燃料;无废料;不会制造空气污染、水污染、噪音污染;整个发电过程几乎不排放任何温室气体,例如二氧化碳;全年且一天中所有时间段皆可发电,十分稳定;副产品是淡水,可供使用。
四、海底温差发电缺点
资金庞大;发电成本高;深海冷水管路施工风险高;影响周遭海域生物的生存权。
扩展资料
原理
海洋温差发电是利用热交换的原理来发电。首先需要抽取温度较高的海洋表层水,将热交换器里面沸点很低的工作流体(working fluid,如氨、氟利昂等)蒸发气化,然后推动涡轮发电机而发出电力;
再把它导入另外一个热交换器,利用深层海水的冷度,将它冷凝而回归液态,这样就完成了一个循环。周而复始的工作。
参考资料来源:百度百科-海水温差发
参考资料来源:电百度百科-潮汐发电
一般来说,海浪发电装置利用海浪发电之后,海浪的能量大部分被消耗掉,结果是使大浪变小浪,小浪变微浪。因此,海浪发电不仅安全可靠,节省燃料,不污染环境,而且如果把发电装置连成一排,安置在海上,还可以起到消除海浪的防波堤的作用,对保护海岸和发展海洋渔业、养殖业等都有好处。
海洋能有四个显著特点,它们分别是:1.海洋能占海洋总水体的一大部分,而单位体积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小。这就意味着,要想得到大能量,就要从大量的海水中获得。
2.海洋能具有可再生性。它既不用烧煤,也不用烧油,而是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,这种能源就不会枯竭。
3.海洋能有较稳定与不稳定能源的区别。较稳定的能源有温度差能、盐度差能和海流能。不稳定能源又分为两种,一种是变化有规律,一种是变化无规律。属于不稳定但变化有规律的有潮汐能与潮流能。现实中,人们可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,预测未来所发生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调整发电运行。波浪能则属于既不稳定又无规律的一种。
4.海洋能属于新型的清洁能源,使用它发电不必消耗燃料,也不产生废物、废液、废气,不需要运输。开发海洋能源不会产生新的污染,对环境的影响小于传统的能源开发产业,而且利大于弊。可说是最具绿色环保意念的“蔚蓝力量”。
潮汐发电的原理和通常的水力发电相似,是在海湾或有潮汐的河口上建筑一座拦水堤坝,将入海河口或海湾隔开,建造一个天然水库,并在堤坝中或坝旁安装水轮发电机组,利用潮汐涨落时海水水位的升降,使海水通过水轮机来推动水轮发电机组发电。
潮汐能无止无息,开发潜力非常大。潮汐发电的主要优点是:①潮汐电站的水库都是利用河口或海湾建成的,不占用耕地,也不像河川水电站或火电站那样要淹没或占用大量的良田;②不受洪水和枯水季节的影响,也不像火电站那样污染环境,是一种既不受气候条件影响而又十分干净的发电站;③潮汐电站的堤坝较低,容易建造,投资也很少。
海洋潮汐是怎样发电的呢?
海洋潮汐是因为月球和太阳引潮力的作用而引起的海水周期性涨落现象。人们通常把海水在白天的涨落叫做“潮”,把海水在夜间的涨落叫做“汐”,合起来称为“潮汐”。潮汐时时发生,无止无息。月球虽然比太阳小得多,但它离地球比太阳近得多,月球对地球上海水的引潮力大约是太阳的2.17倍。
海洋的潮汐中蕴藏的巨大的能量。在涨潮的过程中,汹涌而来的海水带有非常庞大的动能,而随着海水水位的升高,就把海水的巨大动能转化为势能。在落潮的过程中,海水奔腾而去,水位逐渐降低,大量的势能又转化为动能。海水在潮涨潮落运动中所包含的大量动能和势能,称为潮汐能。
海洋的潮汐能非常大。在我国浙江省萧山县新湾海塘上,有两块钢筋混凝土块,每块的重量有12吨左右,在1968年的一次潮头过后发现,这两块巨大的钢筋混凝土块竟被海潮推移了30多米的距离,可见海潮的力量之大!
潮汐涨落而形成的水位差,也就是相邻高潮潮位与低潮潮位的高度差,称为潮位差或潮差。一般,海洋中的潮差比较小,一般只有几十厘米,多者也只有1米左右。而在喇叭状海岸或河口的地区,潮差就很大。例如,加拿大的芬迪湾、法国的塞纳河口、我国的钱塘江口、英国的泰晤士河口、巴西的亚马逊河口、印度和孟加拉国的恒河口等,都是世界上潮差很大的地区。其中芬迪弯的潮差最高,达18米,是世界上潮差最大的地区。
海洋潮汐能的大小随潮差而变,潮差越大那么潮汐能也越大。比如,在1平方千米的海面上,潮差5米时,其潮汐能的最大发电能力约为5500千瓦;而潮差为10米时,其潮汐能的最大发电能力可达22000千瓦。科学家们预算,全世界海洋蕴藏的潮汐能大概有27亿千瓦,其每年的发电量可达33480万亿度。所以巨大的海洋潮汐有“蓝色的煤海”之称。
我国的海岸线长达2万千米,潮汐能的蕴藏至少有2亿千瓦,约占世纪潮汐能总蕴藏量的8%。其中,渤海3000万千瓦,黄海5500万千瓦,东海7400万千瓦,南海4000万千瓦。钱塘江的潮汐能大约700万千瓦。
建国以后,在我国的广东、上海、福建、浙江、山东和江苏等地先后建成了数十座小型潮汐发电站。1980年我国建成的浙江温岭县江厦潮汐电站,其装机总容量为3000千瓦,有几台500~700千瓦的机组已相继正式并网发电。这座潮汐电站的规模仅次于法国的朗斯潮汐电站,居世界第二位。
人类越来越重视对天然资源的开发和利用,其中海洋潮汐发电的开发前影很大,如能让人类全面利用,那会给人类带来更多的便利。
海洋能的特点:一,它是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。想得到巨大的能量,需要大量的海水。二,它三可再生性能源。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,能源有较稳定与不稳定之分。温度差能、盐度差能和海流能是较为稳定的能源。不稳定能源又分为变化有规律与变化无规律两种。属于不稳定且变化有规律的,如潮汐能与潮流能。根据潮汐潮流变的化规律,可制出各地逐日逐时的潮汐与潮流预报,对未来各个时间的潮汐大小与潮流强弱等进行预测。潮汐电站与潮流电站可根据预报表安排发电运行。不稳定而又无规律的是波浪能。四,海洋能属于清洁性能源,海洋能开发后,其本身对环境污染影响非常小。
蕴藏在海洋中的可再生能源,包括潮汐能、波浪能、海洋温差能和海洋盐度能。除了潮汐能、潮流能来源于月球和太阳的引力外,其他海洋能主要是直接或间接来源于太阳辐射。潮汐能、波浪能、海流及潮流能是力能,海洋温差能是热能,海洋盐度差能是渗透压能。五种海洋能在全球的理论可再生总量约为788亿千瓦,技术上可能利用的能量为64亿千瓦。由于海洋能的存在形式不同,在技术上转换的方法也不同。通常将海洋能转换成电能,也可以转换成其他形式的能量。目前,仅有潮汐发电技术和小型波力发电技术进人实用阶段,其他几种海洋能转换技术尚在试验研究阶段。海洋能具有如下特点:能量密度低,单位体积、面积或长度上所蕴藏的量小有的海洋能不够稳定,随时间变动性大所有海洋能都发生在海洋环境中。上述特点使海洋能集能及转换装置体积庞大、技术复杂有的海洋能在实用中需要配备调节和蓄能装置海洋能装置需具备抗海生物附着、防海水腐蚀和抗风暴的能力。海洋能发电站的经济性目前尚不能与火电、水电电站相竞争,但海洋能总蕴藏量大、无污染,开发时对环境影响小,是一种有开发潜力的可再生能源。