我国海洋可再生能源装备将实现稳定发电,是真的吗?
我国是拥有非常庞大的海岸线以及领水资源,我国在前几年也是着重针对海洋的许多政策,我国将开始逐步利用起我国的海洋资源用于现代上陆地的资源已经开发的比较完善,但是海洋的开发和利用还仅仅是初步阶段。根据我国国家海洋局了解到,我国将在海洋上进行可持续再生能源稳定发电。现在我们这个社会所使的任何东西都离不开用电,如果电力供应不足的话会导致许多的事情无法进行,包括我国的一些科研。所以保障日常生活中的用电是非常重要的,在海洋上拥有非常巨大的海风,这是一种可利用的资源,可以帮助我们进行发电,而且海洋当中还有许多的潮汐能,波浪能,温差能等等。这些都可以被我利用,而且他们没有任何的污染是可再生的能源,我们将利用现代科技手段设置一些发电的设备。在这些具有产生能量的地区,将利用这个地方的可再生资源装置产生稳定的能源供应。这不仅可以为我国提供更多的店里,还可以为我国开发海洋资源开始一个不错的第一步。我们还可以积极利用海洋中的许多生物来,帮助我们进行资源的可持续利用海水中具有丰富的物种多样性,所以海水相对的比较稳定。可以帮助我们实现关键技术创新,以及构建技术创新体系。在有关海洋方面通过我上课学习到的内容,我现在已经对于海洋的一些利用比较多,而且最重要的一项也就是稳定发店在海洋当中会存在许多的温差以及潮汐。这些东西都是大自然提供给我们的非常天然的资源,所以我国在去年就已经实现了,可再生能源装备稳定发电这一目的。
沿海各地根据自身区位优势和特点,发展出形式多样的产业集群。如胶东半岛的海水养殖和海产品精深加工产业集群,舟山、福州等地的远洋渔业产业集群,天津、青岛等地的海水淡化及综合利用产业集群,环渤海、长三角、珠三角的海洋工程装备制造业集群和涉海金融服务业集群等等。
在过去的40年中,我国已经形成了以海洋环境监测技术、海洋资源勘探开发技术、海洋通用工程技术为主,包含20多个技术领域的海洋高新技术体系,海洋基础研究覆盖海洋各个学科并取得了一系列成就。
其中“‘向阳红10’号大型远洋调查船的制造”获国家科技进步特等奖,“中国海岸带和海涂资源调查研究报告”等项目获国家科技进步一等奖。蛟龙号共完成158次安全高效下潜作业,获国家科技进步一等奖。
扩展资料
我国海洋卫星事业从无到有,实力日益增强。从2002年我国第一颗海洋卫星“海洋一号A”飞向太空,到2018年“中法海洋卫星”再入苍穹,我国海洋卫星已从单一型号发展到多种型谱,已从试验应用转向业务服务,正沿着系列化、业务化的方向快速迈进。
海洋可再生能源开发利用方面,关键技术取得突破,形成50余项海洋能新技术、新装备,我国成为亚洲首个、世界第三个实现兆瓦级潮流能并网发电的国家。《中国海洋能近海重点区资源分布图集》编制完成,为海洋能示范工程选址建设提供资源支撑。
逻辑顺序,先说明海洋能源有几种、特点在拓展到海洋能源目前的研发状态。
2.请仔细阅读文本,回答下列问题。
(1)可再生能源与非可再生能源的区别是什么?
可再生能源可以不断得到补充,永不会枯竭,而非可再生能源,在地球的储量是有限,开采一点就少一点,用完就没有的了。
(2)海洋能的主要特点有哪几个?(用原文的话回答)
海洋能的主要特点有第一,它在海洋总水体中的蕴藏量巨大;第二,它具有可再生性。第三,海洋能有较稳定与不稳定能源之分。第四,海洋能属于清洁能源。
(3)海洋能的主要来源有哪两个途径?
海洋能绝大部分来源于太阳辐射能,较小部分来源于天体(主要是月球、太阳)与地球相对运动中的万有引力。
1、海洋生物资源
中国海地跨温带、亚热带和热带3个气候带。大陆入海河流每年将约4.2亿t的无机营养盐类和有机物质带入海洋,致使海域营养丰富,海洋生物物种繁多,已鉴定20278种。根据长期海洋捕捞生产和海洋生物调查,已经确认中国海域有浮游藻类1500多种,固着性藻类320多种,海洋动物共有12500多种,其中:无脊椎动物9000多种,脊椎动物3200多种。无脊椎动物中有浮游动物1000多种,软体动物2500多种(头足类100种左右),甲壳类约2900种,环节动物近900种。脊椎动物中以鱼类为主,约近3000种,包括软骨鱼200多种,硬骨鱼2700多种。
2、海洋矿产资源
中国大陆架海区含油气盆地面积近70万km2,共有大中型新生代沉积盆地16个。据国内外有关部门资源估计,我国大陆架海域蕴藏石油资源量150亿-200亿t,分别占全国石油总资源量674亿-787亿t的18.3%-22.5%;据国家天然气科技攻关最新成果,全国天然气总资源量为43万亿m3,其中海域为14.09万亿m3。这充分展现近海油气资源的良好勘探开发前景和油气资源潜力的丰富。我国漫长海岸线上和海域蕴藏着极为丰富的砂矿资源,目前已探明具有工业价值的砂矿有:锆石、锡石、独居石、金红石、钛铁矿、磷钇矿、磁铁矿、铌钽铁矿、褐钇铌矿、砂金、金刚石和石英砂。
3、海洋化学(海水)资源
世界海洋海水的体积13.7万亿m3,其中含有80多种元素,还含有200万亿t重水(核聚变的原料)。海水资源可以分为两大类,即海水中的水资源和化学元素资源。此外,还有一种特殊情况,即地下卤水资源。我国渤海沿岸地下卤水资源丰富,估计资源总量约为100亿m3左右。海水可以直接利用,也可以淡化成为淡水资源;海水化学资源可分为海盐、溴素、氯化镁、氯化钾、铀、重水和其他可提取的化学元素;地下卤水资源可分为海盐、溴素、氯化镁、氯化钾、其他可提取的化学元素等。
4、海洋可再生能源资源
海洋可再生能源包括潮汐能、波浪能、海流能、温差能和盐差能等。中国潮汐能资源量约为1.1亿kw,年发电量可达2750亿kw小时,大部分分布在浙、闽两省,约占全国的81%。波浪能理论功率约为0.23亿kw,主要分布在广东、福建、浙江、海南和台湾的附近海域。我国潮流能可开发的装机容量约为0.18亿kw,年发电量约270亿kw小时,主要在浙江、福建等省。另外流经东海的黑潮,动力能源更为可观,估计为0.2亿kw。温差和盐差能蕴藏量分别为1.5亿kw和1.1亿kw,两者的总量超过海流能和潮汐能。
5、滨海旅游资源
中国沿海地带跨越热带、亚热带、温带3个气候带,具备“阳光、沙滩、海水、空气、绿色”5个旅游资源基本要素,旅游资源种类繁多,数量丰富。据初步调查,中国有海滨旅游景点1500多处,滨海沙滩100多处,其中最重要的有国务院公布的16个国家历史文化名城,25处国家重点风景名胜区,130处全国重点文物保护单位,以及5处国家海洋、海岸带自然保护区。按资源类型分,共有273处主要景点,其中有45处海岸景点、15处最主要的岛屿景点、8处奇特景点、19处比较重要的生态景点、5处海底景点、62处比较著名的山岳景点、以及119处比较有名的人文景点。
6、海岸带土地资源
中国海岸带地区的土地资源类型较多,有盐土、沼泽土、风沙土、褐土等17个类型,53个亚类。海岸带不仅现有土地资源丰富,而且是地球上唯一的自然造陆地区,据古地理研究,我国长江下游平原、珠江三角洲平原、下辽河平原等,约有14万-15万km2的土地都是古海湾沉积而成。由于入海江河多,挟带泥沙量比较大,河口三角洲淤积速度快。例如,黄河每年向海洋的输沙量高达10多亿t,河口滩涂平均每年淤长约2100hm2(3.2万亩)。
资源跟能源是不一样的。
5年来,我国海洋生态文明建设在国家生态文明建设中的角色更加显著。全方位开展海洋生态环境保护,实施海洋主体功能区制度,划定海洋生态红线,扩大海洋保护区范围。严格实行围填海总量控制,新建国家级海洋保护区(海洋公园)40个,在18个城市实施“蓝色海湾、南红北柳、生态岛礁”的海洋生态修复工程,累计恢复滨海湿地面积达到2000多万平方米,岸线190多公里,实施101个海岛保护项目和10处生态礁工程。持续加大海域资源和生态环境保护力度,完善海洋生态监测体系,明确沿海水质考核指标,不断优化海洋空间利用布局,构建美丽海洋。
5年来,我国海洋经济转型升级步伐加快。坚持以创新推动海洋经济绿色发展,拓展蓝色经济空间,优化海洋产业结构,推进海洋科技成果转化,强化海洋资源环境领域科技攻关,驱动海洋可再生能源等新兴产业迅猛发展。海洋经济运行总体稳中有进,海洋战略性新兴产业逐渐成为海洋经济新增长点。
5年来,海洋服务保障水平大幅提升,发展涵盖全球的海洋预报系统,开展重点保障目标的精细化海洋预报服务,开发专题环境保障系统,提升海洋预报服务和保障能力,展开海洋灾害风险评估和排查,成功应对各类海洋灾害。坚定维护国家海洋权益,海上维权执法力度不断加大。正式公布钓鱼岛及其部分附属岛屿标准名称,开始发布钓鱼岛海洋环境预报。在我管辖海域实现常态化维权巡航,维护海洋环境安全。
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00
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。
可以做的新能源项目有光伏发电、水力发电、核发电、风力发电等等。
新能源项目是利用太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能、潮汐能、波浪能等能源的项目。
地热能是从地壳中提取的天然热能。这种能量来自地球内部的熔岩,以热的形式存在。正是这种能量导致了火山爆发和地震。使用地热能最简单、最具成本效益的方法是直接使用这些热源并提取它们的能量。
海洋能源是指附着在海水中的可再生能源。海洋能是海洋中蕴藏的可再生能源,包括潮汐能、机械能和波浪产生的热能。海洋能源还涉及更广泛的类别,包括海上风能、海面太阳能和海洋生物质能。
新能源发展前景:
1、全球能源改革和能源转型加速。
2、国际新能源产业分工逐步深化。
3、全球新能源行业整合加快,跨国并购增多,国际竞争加剧。
4、国内能源行业的主要矛盾发生根本性转变。
5、发展战略、理念的变化深刻影响新能源的利用和发展。
6、促进新能源产业发展的有利与不利因素并存。
1.潮汐能
所谓潮汐能,就是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。
潮汐能可以像水能和风能一样用来推动水磨、水车等,也可以用来发电。当前,潮汐能的主要功能就是发电。
世界最大的潮汐能源系统
利用潮汐能发电,首先要做的就是在海湾或河口建筑拦潮大坝。形成水库,在坝中修建机房,安装水轮发电机,利用水位差使海水带动水轮机发电。建成潮汐发电站后还有利于海产养殖业的发展。
世界上,潮汐能主要多分布在潮差较大的喇叭形海湾和河口地区,如加拿大的芬迪湾、巴西的亚马逊河口、南亚的恒河口和中国的钱塘江口等都蕴藏着大量的潮汐能。
我国海岸线的长度为1.8万公里,潮汐能资源十分丰富。在潮汐能资源的开发利用上,目前我国沿海地区已经修建了一些中小型潮汐发电站。在温岭江厦港,就有一座我国规模最大的潮汐发电站——江厦潮汐发电站,它还是世界第三、亚洲第一大潮汐发电站。潮汐发电站受潮水涨落的影响,具有很大的不稳定性,海水对水轮机及其金属构件的腐蚀及水库泥沙淤积问题都较严重。这些问题都是急需解决的,只有将这些做好,就能更好地利用潮汐能来发电。
2.波浪能
波浪能集有许多优点,比如能量密度高、分布面广泛。特别是在能源消耗多的冬季,可以利用的波浪能能量也最大。它的能量如此巨大,一直都吸引着沿海的能工巧匠们。他们想尽各种办法,期望能够驾驭海浪开辟新天地。
波浪能发电
波浪能电站
具体而言,波浪能就是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。海洋表面的海水受太阳辐射给予的热量,可以说它是世界最大的太阳能收集器。温暖的地表海水,造成与深海海水之间的温差,由于风吹过海洋时产生风波,这种风波在辽阔的海洋表面上,风能以自然储存于水中的方式进行能量转移,因此,说波浪能是太阳能的另一种浓缩形态,并不是没有道理的。
在所有海洋能源中,波浪能是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,它事实上是吸收了风能而形成的,它的能量传递速率与风速有一定关系,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,从而使波浪能发挥出作用。
在风较多的沿海地带,波浪能的密度通常都很高。例如,英国沿海、美国西部沿海和新西兰南部沿海等都是风区,有着十分有利的波候。而我国的浙江、福建、广东和台湾沿海的波能也较为丰富,在工业经济发展上功不可没。
波浪能之所以能够发电是通过波浪能装置,将波浪能首先转换为机械能,再最终转换成电能。这一技术源自于20世纪80年代初,西方海洋大国利用新技术优势纷纷展开实验,但受客观条件和技术影响,所取得的效果效益有好有差。
3.海流能
简而言之,海流所存储的动能就是海流能。海流能的能量与流速的平方和流量成正比。与波浪能相比,海流能的变化要平稳且有规律得多。海流能有着很大的开发价值。
海流能的利用方式主要是发电。1973年,美国研制出一种名为“科里奥利斯”的巨型海流发电装置。该装置为管道式水轮发电机。机组长l10米,管道口直径170米,安装在海面下30米处。在海流流速为2.3米/秒条件下,该装置获得8.3万千瓦的功率。此外,日本、加拿大也在大力研究试验海流发电技术。到目前为止,我国的海流发电研究也已经有样机进入中间试验阶段,发展前景不可限量。
相比陆地上的江河,利用海流发电要方便得多,它既不受洪水的威胁,又不受干旱的影响,几乎以常年不变的水量和一定的流速流动,为人类提供了可靠的能源。
利用海流发电,除了上面所说的类似江河电站管道导流的水轮机外,还有类似风车桨叶或风速计那样机械原理的装置。一种海流发电站,有许多转轮成串地安装在两个固定的浮体之间,在海流冲击下呈半环状张开,看上去很像花环,因此被称为花环式海流发电站,它是目前海流发电站的主要形式。
4.海洋温差能
海洋是一个巨大的吸热体,仔细观察不难发现,地球上的海洋除了南北的极地和部分浅海外,通常不会结冰,尤其是赤道附近的海域,海水表面温度几乎是恒温的,因此在描述海洋时人们都说它是温暖的。海洋深处的海水温度却很低,它一年四季温度只有摄氏几度,无论如何,太阳也没有办法把它晒热,这与海洋上层的温水比较,大约有20℃的温差。在热力学上,凡有温度差异都可用来作功,这就是我们所要讲的海洋温差能。
大多数情况下,海洋温差是指南纬25°至北纬32°之间海域中海水深层与表层的温度差。我国位于东半球,拥有较好的海洋温差条件,尤其是台湾附近海水温差更大,能够使人们得以很好地利用。
海洋温差能的主要功能就是利用温差发电。海洋温差发电主要采用两种循环系统,一种是开式,一种是闭式。在开式循环中,表层温海水在闪蒸蒸发器中,由于闪蒸而产生蒸汽,蒸汽进入汽轮机做功后流入凝汽器,由来自海洋深层的冷海水将其冷却。在闭式循环中,来自海洋表层的温海水先在热交换器内将热量传给丙烷、氨等低沸点工质,使之蒸发,产生的蒸汽推动汽轮机做功后再由冷海水冷却。在这个循环的过程中,可以不断地将海水的温差变成电力,由此使发电成为实现。
4.海洋盐差能
所谓盐差能,就是指海水与淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的化学电位差能。这种能量主要存在于河流与海洋的交接处。同时,淡水丰富地区的盐湖和地下盐矿也可以利用盐差能。盐差能是海洋能源中密度最大的一种可再生能源。海洋盐差能可以用来发电在很久以前已被人们认识到。
其发电原理主要是:当把两种浓度不同的盐溶液盛在一个容器中时,浓溶液中的盐类离子就会自发地向稀溶中扩散,一直到两者浓度达到一致。所以,盐差能发电,就是利用两种含盐浓度不同的海水化学电位差能,并将其转换为有效电能。有学者在经过详细的计算后发现在17℃时,如果有1摩尔盐类从浓溶液中扩散到稀溶液中去,就会释放出5500焦的能量来。由此专家设想到:只要有大量浓度不同的溶液可供混合,就一定会有巨大的能量释放出来。经过进一步计算还发现,如果利用海洋盐分的浓度差来发电,它的能量可排在海洋波浪发电能量之后,但又要大于海洋中的潮汐能和海流能。
利用盐差能发电有多种方式,比如有渗透压式、蒸汽压式和机械一化学式等,其中渗透压式方案获得了人们最大的重视。将一层半渗透膜放在不同盐度的两种海水之间,通过这个膜会产生一个压力梯度,迫使水从盐度低的一侧渗透到盐度高的一侧,从而稀释高盐度的水,直到膜两侧水的盐度变成一致。此压力称为渗透压,它与海水的盐浓度及温度有着很大的关联。
据估算,地球上存在的可利用的盐差能达26亿千瓦,其能量甚至比温差能还要大。由此可见,海洋中蕴藏着巨大的能量,只要海水不枯竭,其能量就生生不息。作为新型的能源,海洋能源已吸引了全世界越来越多人的兴趣。