什么是潮汐能和波浪能?
你到海边看过潮水的涨落吗?涨潮时,海水汹涌澎湃,“涛似连山喷雪来”;退潮时,海水一拥而去,“横扫千军如卷席”。
潮汐蕴藏着巨大的能量,人们称它为潮汐能。据估计,全世界的潮汐能约有10亿多千瓦。我国海岸线长达18000多千米,潮汐能至少有3000万千瓦,年发电量在1000亿度以上,相当于建成后的7个葛洲坝水电站。
在汹涌波涛的海洋中也蕴藏着巨大的能量,海浪可以轻而易举地把十几吨重的巨石抛向20米的高空;也能将万吨海轮突然甩到岸上。海浪对海岸的冲击力每平方米高达200~300千牛,大的甚至可达600千牛。
利用波浪能发电有多种形式,有的利用波的上下波动,有的利用波的横向运动,有的利用由波产生的水中压力变化等等
据海洋学家计算,每平方千米海面上的滚滚波涛大约蕴藏着20万千瓦的能量。地球上海洋总面积达3.6亿平方千米,它们所蕴藏的波浪能也就可想而知了。当然,并不是所有海面上的波浪都能开发利用。据估算,全世界可供利用的波浪能约为100亿千瓦。
通过以上的简单介绍,大家一定会说,潮汐和波浪的确也是能源,它们的能量还不小哩!
潮汐能
潮汐能是从海水面昼夜间的涨落中获得的能量。这类发电又可分为三种形式:1. 单库单向;2. 双库单向;3. 单库双向。在涨潮或落潮过程中,海水进出水库,带动水轮发电机发电。
发展像潮汐能这样的新型能源,可以间接使大气中的CO2含量的增加速度减慢。 潮汐是一种世界性的海平面周期性变化的现象,由于受月亮和太阳这两个万有引力源的作用,海平面每昼夜有两次涨落。潮汐作为一种自然现象,为人类的航海、捕捞和晒盐提供了方便,更值得指出的是,它还可以转变成电能,给人带来光明和动力。
潮汐发电是一项潜力巨大的事业,经过多年来的实践,在工作原理和总体构造上基本成型,可以进入大规模开发利用阶段。潮汐发电的前景是广阔的。
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。波浪能是由风把能量传递给海洋而产生的,它实质上是吸收了风能而形成的。能量传递速率和风速有关,也和风与水相互作用的距离(即风区)有关。水团相对于海平面发生位移时,使波浪具有势能,而水质点的运动,则使波浪具有动能。贮存的能量通过摩擦和湍动而消散,其消散速度的大小取决于波浪特征和水深。深水海区大浪的能量消散速度很慢,从而导致了波浪系统的复杂性,使它常常伴有局地风和几天前在远处产生的风暴的影响。 波浪可以用波高、波长(相邻的两个波峰间的距离)和波周期 (相邻的两个波峰间的时间)等特征来描述。
潮汐主要是由月球的引力所引起的,在地球上正对月球的区域的海水受月球的引力最大,同时由于地球自转产生的离心力,使海水向上凸出,这就是涨潮,潮涨到最高位置叫作“平潮”。在地球上背对着月球的一面,由于月球的引力最小,海水散开,形成凹面,这就是落潮,其最低水面称为“停潮”。在一昼夜内,地球上任何一处的海水都会正对和背对月球各一次,因此海水要涨落两次:夜晚和白天各一次,但每天的平潮和停潮的水位都不相同,每月有一次大潮和低潮。太阳虽然也对地球上的海水有引力作用,但太阳离地球比月球离地球远得多,因此太阳对海水的引力仅是月球对海水引力的2/5。因此在考察海洋潮汐时,主要考虑月球对海水的引力。
虽然地球上各处的海洋都有潮汐,但各海域的地理条件不同,平潮和停潮的水位差异(叫潮差)也不同。加拿大的芬迪湾有世界上最大的潮差—18米;我国杭州湾的最大潮差也达8.93米。每年阴历八月十八日前后,钱塘江口的海宁潮则是天下奇观,成了重要的旅游资源。另外,英国的泰晤士河口、巴西的亚马逊河口、孟加拉的恒河口都是潮差较大的海域。潮差越大,所蕴藏的潮汐能量越大。全世界海洋中的潮汐能资源量约30亿千瓦,其中我国的潮汐能资源量约2.4亿千瓦,占世界资源量的8%。
我国早在1000多年以前就知道利用潮汐过程中水的冲力推动水磨,加工谷物。18世纪我国还有过利用潮汐能的锯木厂。只是在近代才有利用潮汐的水位落差推动涡轮机发电的技术。法国西北部英吉利海峡的朗斯河口,由于潮差有13.5米,而河口仅750米,因此修筑了拦海大坝,在涨潮时拦蓄海水,在落潮时,放水发电。1956年开始建设试验性的发电站,1967年建成24台单机容量为1万千瓦的潮汐发电机组。1984年在加拿大芬迪湾安纳波利斯安装了一台2万千瓦的潮汐发电机,这是世界上最大的潮汐发电机。
我国于1961年在浙江的温岭建成第一座装机容量为40千瓦的潮汐发电站,此后又在东南沿海的广东、福建、浙江、江苏、山东等地建成了潮汐发电站,其中浙江乐清湾的江厦潮汐发电站的装机容量仅次于法国的朗斯和加拿大的安纳波利斯。
海洋能还包括波浪能,地球上海洋面积3.6亿平方千米,按每平方千米海面波浪的能量为25万千瓦计算,全球波浪能总量达90万亿千瓦,如果全部用来发电,每年可发电567亿亿千瓦时,是目前全世界发电量的4万倍以上。但是利用波浪发电还有许多技术问题,目前只有日本、挪威等国研制了较大规模的波浪发电。我国研制成功利用波浪能发电的航标灯,并在1990年投入使用。
海水的表层和深层有明显的温差,这种温差可转换为电能,但还有许多技术问题要解决,目前还在研究阶段。
蓝色的海洋不仅有丰富的物质资源,而且也蕴藏着巨大的、无污染的、可再生的能源,这是人类将来要研究和开发的领域。
水能是一种可再生能源,是清洁能源,是指水体的动能、势能和压力能等能量资源。广义的水能资源包括河流水能、潮汐水能、波浪能、海流能等能量资源;狭义的水能资源指河流的水能资源。是常规能源,一次能源。水不仅可以直接被人类利用,它还是能量的载体。太阳能驱动地球上水循环,使之持续进行。地表水的流动是重要的一环,在落差大、流量大的地区,水能资源丰富。随着矿物燃料的日渐减少,水能是非常重要且前景广阔的替代资源。目前世界上水力发电还处于起步阶段。河流、潮汐、波浪以及涌浪等水运动均可以用来发电。
潮汐能:
因月球引力的变化引起潮汐现象,潮汐导致海水平面周期性地升降,因海水涨落及潮水流动所产生的能量成为潮汐能。潮汐能是以势能形态出现的海洋能,是指海水潮涨和潮落形成的水的势能与动能。
潮汐发电与普通水利发电原理类似,通过出水库,在涨潮时将海水储存在水库内,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。差别在于海水与河水不同,蓄积的海水落差不大,但流量较大,并且呈间歇性,从而潮汐发电的水轮机结构要适合低水头、大流量的特点。潮水的流动与河水的流动不同,它是不断变换方向的,潮汐发电有以下三种形式:
(1)单池单向发电
(2)单池双向发电
(3)双池双向发电
能源按来源可分为三大类:
(1) 来自太阳的能量。包括直接来自太阳的能量 (如太阳光热辐射能) 和间接来自太阳的能量 (如煤炭、石油、天然气、油页岩等可燃矿物及薪材等生物质能、水能和风能等)。
(2) 来自地球本身的能量。一种是地球内部蕴藏的地热能,如地下热水、地下蒸汽、干热岩体;另一种是地壳内铀、钍等核燃料所蕴藏的原子核能。
(3) 月球和太阳等天体对地球的引力产生的能量,如潮汐能。
副标题回答:
水能属于来自太阳能源。水能指水的重力势能,也就是水电站的拦水大坝,先将水拦住,使水面升高,积蓄其重力势能,然后在水坝较低的位置开导流通道,引导水流冲击发电机的水轮叶片,这是先将重力势能转化成水流的动能,再推动发电机转变为电能。
水是高山冰雪融水或者地表水经过聚积形成的河流,冰雪和地表水来源于大气降水,大气降水来源于江河湖海的蒸发,而水的蒸发则是由于太阳的辐射热。所以说水能是来自于太阳的能源。
扩展资料:
能源种类繁多,而且经过人类不断的开发与研究,更多新型能源已经开始能够满足人类需求。
来源分类:
①来自地球外部天体的能源(主要是太阳能)。
除直接辐射外,并为风能、水能、生物能和矿物能源等的产生提供基础。人类所需能量的绝大部分都直接或间接地来自太阳。
正是各种植物通过光合作用把太阳能转变成化学能在植物体内贮存下来。煤炭、石油、天然气等化石燃料也是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代形成的。它们实质上是由古代生物固定下来的太阳能。此外,水能、风能、波浪能、海流能等也都是由太阳能转换来的。
②地球本身蕴藏的能量。
通常指与地球内部的热能有关的能源和与原子核反应有关的能源,如原子核能、地热能等。温泉和火山爆发喷出的岩浆就是地热的表现。
地球可分为地壳、地幔和地核三层,它是一个大热库。地壳就是地球表面的一层,一般厚度为几公里至70公里不等。地壳下面是地幔,它大部分是熔融状的岩浆,厚度为2900公里。火山爆发一般是这部分岩浆喷出。地球内部为地核,地核中心温度为2000度。可见,地球上的地热资源贮量也很大。
③地球和其他天体相互作用而产生的能量,如潮汐能。
能源资源是能源发展的基础。新中国成立以来,不断加大能源资源勘查力度,组织开展了多次资源评价。中国能源资源有以下特点:
—能源资源总量比较丰富。中国拥有较为丰富的化石能源资源。其中,煤炭占主导地位。2006年,煤炭保有资源量10345亿吨,剩余探明可采储量约占世界的13%,列世界第三位。
已探明的石油、天然气资源储量相对不足,油页岩、煤层气等非常规化石能源储量潜力较大。中国拥有较为丰富的可再生能源资源。水力资源理论蕴藏量折合年发电量为6.19万亿千瓦时,经济可开发年发电量约1.76万亿千瓦时,相当于世界水力资源量的12%,列世界首位。
—人均能源资源拥有量较低。中国人口众多,人均能源资源拥有量在世界上处于较低水平。煤炭和水力资源人均拥有量相当于世界平均水平的50%,石油、天然气人均资源量仅为世界平均水平的1/15左右。耕地资源不足世界人均水平的30%,制约了生物质能源的开发。
—能源资源赋存分布不均衡。中国能源资源分布广泛但不均衡。煤炭资源主要赋存在华北、西北地区,水力资源主要分布在西南地区,石油、天然气资源主要赋存在东、中、西部地区和海域。
中国主要的能源消费地区集中在东南沿海经济发达地区,资源赋存与能源消费地域存在明显差别。大规模、长距离的北煤南运、北油南运、西气东输、西电东送,是中国能源流向的显著特征和能源运输的基本格局。
参考资料:百度百科——能源
潮汐能可以说是一种清洁能源,从某种程度上来说也可以算是一种水能,可以说只要地球不毁灭,这种能源就不会消失。可以从水库的角度解释这个潮汐能。其实利用潮汐能来发电,原理上和建水库的来发电是差不多的,都是利用水从高处留往低处流所产生的动能来推动发电机的的转子来进行发电。不过潮汐能室友规律的,不能持续不断地进行发电,一个月之中只有几天可以用来发电。
不过潮汐能的体量很大,一次发电。理论上只要电机组足够多这个就可以几乎无限的发电。因为海水实在是太多了,多到几乎用不完。还有就是地域有区别,有很多地方的潮汐能是无法利用的。除了用来发电。潮汐能还可以用来进行海洋鱼类的捕捞,每次潮汐涨潮的的时候都会带来很多丰富的海洋鱼类,还有各种海洋财富。
众所周知地球的卫星就是月亮。这两个星体之间存在万有引力。月球对地球的万有引力,作用于地球的大陆还有海洋,大陆在大陆架的固定作用下,这种引力的作用可以忽略不计,但是海洋不能。在地球的自转作用下,自转对海洋具有惯性的作用,当万有引和地球的自转的惯性的综合作用下,这就会引起海洋的周期性运动,这就是潮汐的来源。而且月亮对地球的公转是有周期的,所以潮汐也会有周期。还有就是与月球对地球的公转轨道不是完美的圆形,而是椭圆形的。在月球离地球近的时候,潮汐能比较大。在离地球远的时候,潮汐能比较小。