1.海洋能作为一种新能源,为什么说它是可再生资源呢

在地球上,海洋占据了71%的面积.

1.现代科学研究表明,最早的生命起源于海洋,可以说海洋是人类的生命摇篮.

2.海洋里有丰富的水资源,负担着全球的水体循环系统运转,影响甚至决定了全球的气候变化.

3.海洋里有丰富的生物资源,从全球生物资源的多样性方面,提供了生物科学研究的标本.

4.海洋里有丰富的经济鱼类、藻类资源,为人类提供了食物、油脂、化工材料、药物等等；

5.海底有丰富的矿产资源,深海锰结核的矿藏比例是一个几乎无穷无尽的宝藏,海底也有丰富的石油、天然气、可燃冰储量.

6.海洋自身的潮汐变化蕴含了几乎无穷的发电能源.

7.海洋运输是目前最有效率的运输方式之一,靠近海洋的港口城市一般都能得到快速发展.

8.海洋也是全球污染物的最终净化厂.

9.海洋蕴含风险.大型海啸、台风往往给人类造成巨大的灾难.

10.由于气候的变化,预计中的海平面上升将淹没许多沿海低洼城市,对人类潜在性的损失无可估量

生命起源于海洋,人类繁衍于陆地.

今天,面对陆地资源短缺的压力,人类又把目光转向海洋,提出了“21世纪是海洋世纪”的说法.海洋对人类的意义主要是有五个方面.

海洋生物资源\x100\x100

首先是发展海洋牧场.由于现代科学技术越来越多地应用到海洋渔业当中,使捕鱼率大大提高,但也导致天然渔业资源的衰退.因此,各海洋国家都非常注意开发海洋牧场,即用人工繁殖的苗种,在人为的舒适环境中经过中间培养,然后放到海洋中养殖,摄取海水中的天然饵料生物来生长发育,最后科学合理地进行捕捞.从而使海洋渔业由传统的捕捞垂钓型向养殖放牧型的现代化海洋牧场方向发展.

其次,生物工程技术为改善海产品的质量开辟了新途径.例如用重组DNA技术生产的生长激素使鱼的体重比对照的鱼增加了近一倍,而牡蛎、蛤、扇贝、贻贝和鲍鱼的产量则提高了25％.第三,海藻将成为未来“海洋食品农业”的重点之一.一公顷水面养殖海藻,加工后可提取20吨蛋白质,相当于40公顷耕地年产大豆的含量.海洋正发展为人类的“第二粮仓”.第四,向海洋要药.科学家们通过对多种海洋动物、植物和微生物进行研究,分离出数千种活性化合物,它们具有特异的化学结构,是陆生生物无法比拟的.其中许多化合物在抗癌、抗病毒、抗放射性、抗衰老、抗心血管病方面显示了特殊的功效.因此,向海洋索取新药、特药已成为全球竞相开发的热点.

海洋矿物资源

世界海洋矿产开发中最重要的组成部分是海洋油气的开采,其产值占海洋开发总产值的70％以上.到1995年,世界上已有50多个国家和地区从海洋开采石油,年产量占世界石油产量的30％左右；海上天然气产量已占天然气总产量的20％以上.海洋油气开发表现出高速、高效的明显特点.当前仅次于油气的海洋矿产资源是滨海沙矿.已开发利用的滨海沙矿主要有金刚石、金、铂、锡等金属、非金属、稀有和稀土矿物等数十种.海洋矿产资源中还有一潜在的宝库———大洋多金属结核,总储量达3万多亿吨,其中一些锰、镍、铜和钴等主要有用金属的含量是地壳中平均含量的300多倍,有可能成为21世纪这些金属的主要来源.目前各国正在集中力量研制深海潜水器、水下居住舱以及海底采矿装置.预计从2010年开始,海底多金属结核的商业性开采将逐渐规模性展开.对洋底天然气水合物（可燃冰）的开发利用也提上了日程.

海洋可再生能源的利用

据专家估计,世界海洋能的蕴藏总量高达750亿千瓦,包括潮汐能、温差能、盐差能、海流能和波能.由于这些能源具有可再生性、永恒性、无污染、分布广、数量大等优越性,许多国家都投入大量人力、物力、财力进行研究与开发.从目前水平看,海洋能之中潮汐能开发技术最成熟,已接近实用化并具有一定的商业竞争能力.不少国家已建成一定规模的潮汐能电站,如法国朗斯潮汐电站、俄罗斯基斯洛潮汐电站、我国的江夏潮汐电站等.波能技术也取得很大进展,日、美、英、加等国进行过国际合作波能发电实验,挪威曾建造500千瓦和350千瓦的波能电站,我国也已在导航灯标上推广使用小型波力发电装置.海洋温差发电、海流能和盐差能的研究与开发尚待进一步加强.

海水资源综合利用

目前已有70多个国家和地区进行海水淡化技术开发研究,其中科威特、沙特阿拉伯、美国、日本等都把淡化海水作为解决淡水不足的主要办法,特别是科威特的淡水几乎全由海水淡化供应.海水淡化除过去主要采用的蒸馏法以外,利用渗透膜和分离膜淡化以及太阳能蒸馏法亦显出美好的前景.

海水还是含有多种可开发利用的元素的液体矿床.其中溶解着近80种元素,陆地上的天然元素在海水中不仅几乎都存在,而且有17种元素是陆地上所稀少的.现代技术已能对海水中溶解的卤素以及镁、钾等资源提炼制备.预计在21世纪中对海水中大部分资源特别是海水提铀、锂、氚的研究将取得新的突破,从而为新能源开发提供燃料.

海洋空间资源利用

首先,传统的海洋运输业在现代科技条件下有了新的发展.在世界上各种方式的运输中,海上运输起着主导作用,海洋为此提供了无数条不用维修的“天然铁路”.不仅洲际间往来大多依赖于船舶,而且近岸海洋在运输上也功不可没.海上运输成本低、运量大,如今超级油轮的容量可达50万吨以上,当这种油轮以15海里／小时的速度在海上航行时,相当于1万节满载的火车皮同时在轨道上奔驰.

其次是开发海上的生产、生活空间.诸如海上人工岛、海上工厂、海上城市、海上走廊、海上牧场、海上机场、海上油库、海上公园等.科学家预测,至迟到21世纪末,人类将有十分之一的人口移居海洋城市.

第三是海洋中和海底空间的开发利用.如在海底铺设电缆、建设海中隧道、海底隧道、水下航行、海底输油管道以及海洋合理倾废场等.

这里要特别指出的是,在发展上述海洋开发技术的同时,必须注意发展海洋环境和海洋灾害监测技术,搞好海洋资源管理和海洋环境保护,使海洋开发利用走上可持续发展的轨道.

海水可以直接作为工业冷却水源，也是取之不尽的淡化水源。发展海水淡化技术，向海洋要淡水，是解决世界淡水不足问题的重要途径之一。

海水中已发现的化学元素有80多种。目前，海洋化学资源开发达到工业规模的有食盐、镁、溴、淡水等。随着科学技术的发展，丰富的海洋化学资源，将广泛地造福于人类。

海洋中有20多万种生物，其中动物18万种，包括16000多种鱼类。在远古时代，人类就已开始捕捞和采集海产品。现在，人类的海洋捕捞活动已从近海扩展到世界各个海域。渔具、渔船、探鱼技术的改进，大大提高了人类的海洋捕捞能力。海洋中由鱼、虾、贝、藻等组成的海洋生物资源，除了直接捕捞供食用和药用外，通过养殖、增殖等途径还可实现可持续利用。

在大陆架浅海海底，埋藏着丰富的石油、天然气以及煤、硫、磷等矿产资源。在近岸带的滨海砂矿中，富集着砂、贝壳等建筑材料和金属矿产。在多数海盆中，广泛分布着深海锰结核，它们是未来可利用的潜力最大的金属矿产资源(图3.14《深海锰结核》)。

海水运动中蕴藏着巨大的能量，它们属于可再生能源，而且没有污染。但是，这些能量密度很小，要开发利用它们，必须采用特殊的能量转换装置。现在，具有商业开发价值的是潮汐发电和波浪发电，但是工程投资较大，效益也不高。

海洋渔业生产

海洋渔业资源主要集中在沿海大陆架海域，也就是从海岸延伸到水下大约200米深的大陆海底部分。这里阳光集中，生物光合作用强，入海河流带来丰富的营养盐类，因而浮游生物繁盛（图3．15《大陆架剖面示意》）。这些浮游生物是鱼类的饵料，它们在海洋中分布很不均匀，一般在温带海区比较多。

温带地区季节变化显著，冬季表层海水和底部海水发生交换时，上泛的底部海水含有丰富的营养盐类，这些营养盐类来自海洋中腐烂的生物遗体。暖流和寒流交汇处或有冷海水上泛的地方，饵料比较丰富。这些地方通常是渔场所在地（图3．16《世界主要渔业地区的分布》）。因此，尽管大陆架水域只占海洋总面积的7．5％，渔获量却占世界海洋总渔获量的90％以上。

世界主要渔业国都分布在温带地区，这些温带国家鱼产品消费量高，市场需求大。中国和日本是世界海洋渔获量较多的国家。中国在充分利用近海渔场（图3．17《舟山渔场的沈家门渔港》）和浅海滩涂大力发展海洋捕捞和海水增养殖业的同时，远洋捕捞也获得了较大的发展。日本可耕地有限，人口密度高，因此海洋水产品在食品结构中比重较大。

海洋能(ocean energy)是海水运动过程中产生的可再生能源，主要包括温差能、潮汐能、波浪能、潮流能、海流能、盐差能等。潮汐能和潮流能源自月球、太阳和其它星球引力，其它海洋能均源自太阳辐射。

海水温差能是一种热能。低度纬的海面水温较高，与深层水形成温度差，可产生热交换。其能量与温差的大小和热交换水量成正比。潮汐能、潮流能、海流能、波浪能都是机械能。潮汐的能量与潮差大小和潮量成正比。波浪的能量与波高的平方和波动水域面积成正比。在河口水域还存在海水盐差能(又称海水化学能)，入海径流的淡水与海洋盐水间有盐度差，若隔以半透膜，淡水向海水一侧渗透，可产生渗透压力，其能量与压力差和渗透能量成正比。

地球表面积约为5.1×10^8km^2，其中陆地表面积为1.49×10^8km^2占29%；海洋面积达3.61×10^8km^2，以海平面计，全部陆地的平均海拔约为840m，而海洋的平均深度却为380m，整个海水的容积为1.37×10^9km^3。一望无际的大海，不仅为人类提供航运、水源和丰富的矿藏，而且还蕴藏着巨大的能量，它将太阳能以及派生的风能等以热能、机械能等形式蓄在海水里，不像在陆地和空气中那样容易散失。

特点 海洋能在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。这就是说，要想得到大能量，就得从大量的海水中获得。 海洋能具有可再生性。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。 海洋能有较稳定与不稳定能源之分。较稳定的为温度差能、盐度差能和海流能。不稳定能源分为变化有规律与变化无规律两种。属于不稳定但变化有规律的有潮汐能与潮流能。人们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，预测未来各个时间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安排发电运行。既不稳定又无规律的是波浪能。 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为潮汐能。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。世界上潮汐能最大的地方是加拿大的芬地湾，那里的海潮最高时达到18米，相当于6层楼房的高度。在开发潮汐能中，除我国已建成的江厦潮汐电站外。1967年，在法国最大潮差为13.5米的朗斯河口，建成了世界上最大的潮汐发电站—朗斯潮汐电站，其年发电量5.44亿千瓦小时。1984年加拿大在芬地湾建成了取名为安那波利斯的潮汐发电站。

优点： 1、数量被预计。

2、间接使大气中的二氧化碳含量的增加速度减慢。

缺点：

1、产生的能量会因时间和地点而有所不同。

2、成本较高、技术复杂的缺陷。

3、库区淤积、设备腐蚀等问题。

4、有些地区涨退潮不明显，发电效率不大，例如江厦潮汐发电厂。 海流即洋流，大规模常年稳定地沿着一定方向流动的海水便是洋流。世界上最大的海流是墨西哥湾暖流。该暖流挟带的水量是世界江河总流量的50多倍。流经我国的黑潮是世界上第二大暖流，其宽度为185千米，平均厚度约400米，平均每天的流速是55千米~150千米，它的总流量相当于全世界陆地上所有河流流量的20倍。利用海流发电，还处于小规模试验阶段。

海流能有三个显著特点 ：

1、蕴藏量大，并且可以再生不绝。

2、能流的分布不均、密度低。

3、能量多变、不稳定。 盐差能是两种含盐度不同的水体相混时放出的一种能量。其广泛分布于陆地江河入海处。两种水体的含盐浓度相差越大，它们之间产生的盐差能就越多。这使人们想到了死海，死海含盐量高达25%。而地中海含盐量较少，二者相差好几倍。所以一旦把两者沟通，不仅可以利用它们之间的高度差400米来发电，而且还可以利用两者之间的巨大盐差能。

潮汐、波浪、洋流等海水运动蕴藏的能量，是取之不尽用之不竭的。波浪、洋流的能量主要是受风的影响。

缺点：获取能量的最佳手段尚无共识，大型项目可能会破坏自然水流、潮汐和生态系统。

优点：取之不竭的可再生资源，潮汐能源有规律可循，开发规模大小均可。

海洋能指蕴藏于海水中的各种可再生能源，包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能、海水盐度差能等。这些能源都具有可再生性和不污染环境等优点，是一项亟待开发利用的具有战略意义的新能源。

波浪发电，据科学家推算，地球上波浪蕴藏的电能高达90万亿度。照明。大型波浪发电机组也已问世。我国在也对波浪发电进行研究和试验，并制成了供航标灯使用的发电装置。将来的世界，每一个海洋里都会有属于我们中国的波能发电厂。波能将会为我国的电业作出很大贡献。

潮汐发电，据世界动力会议估计，到2020年，全世界潮汐发电量将达到1000-3000亿千瓦。世界上最大的潮汐发电站是法国北部英吉利海峡上的朗斯河口电站，发电能力24万千瓦，已经工作了30多年。中国在浙江省建造了江厦潮汐电站，总容量达到3000千瓦。

海洋的能源资源属于可再生资源。其中以波浪发电和潮汐发电的技术比较成熟，如日本、英国等国已研制成功了波浪发电装置和法国郎斯潮汐电站。

关于“海洋油气开发”

海底石油开采，可追溯到19世纪末，1896年，美国开始在加利福尼亚的圣巴巴腊海峡钻井；1947年，美国在墨西哥湾钻出第一口商业性油井，这是浅海开发石油的起点。从此，海底采油技术不断发展。1973年，爆发第四次中东战争，阿拉伯石油禁运和不断上涨的油价，使得海底开采石油的利润大大提高。现在，海底油气资源勘探、开发，已成为沿海国家的重要经济活动内容，成为某些国家的经济支柱。

据估计，世界海底石油的潜在可采储量约有3000亿吨，基本集中在大陆边缘地区，其中80％-95％分布在离岸200海里范围内，包括大陆架和上部陆坡。大陆架面积约为2750万平方千米，可能蕴藏海底石油总储藏量的55％-70％。