海洋盐差与温差能发电吗?
在江河入海口,淡水与海水之间还存在着鲜为人知的盐度差能。盐差能是指海水和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,主要存在于河海交接处。盐差能是海洋能中能量密度最大的一种可再生能源,通常,海水(具有盐度)和河水之间的化学电位差有相当于240米水头差的能量密度。这种位差可以利用半渗透膜(水能通过,盐不能通过)在盐水和淡水交接处实现。利用这一水位差就可以直接由水轮发电机发电。
海洋盐差发电原理图
我国海域辽阔,海岸线漫长,入海的江河众多,入海的径流量巨大,在沿岸各江河入海口附近蕴藏着丰富的盐差能资源。据统计,我国沿岸全部江河多年平均入海径流量约为1.7×1012~1.8×1012立方米,各主要江河的年入海径流量约为1.5×1012~1.6×1012立方米。据计巨大的海水温差发电装置算,我国沿岸盐差能资源蕴藏量为3.9×1015千焦,理论功率约为1.25×108千瓦。然而由于地理分布不均、资源量有明显季节变化和年际变化以及部分地区存在冰封期的特点,我国对于海水盐差能发电研究尚处于基础研究阶段。
巨大的海水温差发电装置
海洋是一个太阳辐射热能的巨大收集器和储存器。它的表层水温度可达20℃~30℃,而深层海水的温度则接近零摄氏度。科学家设想,用表层海水加热沸点很低的液体,如液氨,利用液氨产生的蒸气来驱动涡轮发电机进行发电,并用海底电缆把电输送到需要的地方。同时,又用从深海抽上来的低温海水冷却氨蒸气,使它还原为液态。如此循环反复利用海水的温差,就可以持续发电。这种发电原理就是海洋温差能发电。海洋温差能发电方法的优点是不受天气影响,输出功率稳定。它在热带和亚热带海区最为适用。据有关专家研究论证认为,利用海水温差建立输出功率为10万千瓦的发电厂是可能的。
首次提出利用海水温差发电设想的是法国物理学家阿松瓦尔,1926年,阿松瓦尔的学生克劳德试验成功海水温差发电。1930年,克劳德在古巴海滨建造了世界上第一座海水温差发电站,获得了10千瓦的功率。1979年,美国在夏威夷的一艘海军驳船上安装了一座海水温差发电试验台,发电功率53.6千瓦。1981年,日本在南太平洋的瑙鲁岛建成了一座100千瓦的海水温差发电装置,1990年又在鹿儿岛建起了一座兆瓦级的同类电站。
利用海水温差发电
利用海水温差发电,对于开发海洋资源具有重大意义,如它可以为开采海底石油和多金属结核等的设备提供电力,并可以将海底开采上来的矿物就地冶炼,省去运输上的很多麻烦。可见,利用海水温差发电的科学探索,为人类向海洋索取能源展示了美好的前景。
能源种类按照属性可分为再生能源和非再生能源两大类。
再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等等,它们在自然界可以循环再生。非再生能源在自然界中经过亿万年形成,短期内无法恢复且随着大规模开发利用,储量越来越少总有枯竭一天的能源称之为非再生能源。
非再生能源包括:煤、原油、天然气、油页岩、核能等,它们是不能再生的,用掉一点,便少一点。
一、可再生资源是什么
可再生资源是指消耗后可得到恢复补充,不产生或极少产生污染物。可以在自然界可以循环再生,是取之不尽,用之不竭的能源。如太阳能、风能,生物能、水能,地热能,氢能等。中国是国际清洁能源的巨头,是世界上最大的太阳能、风力与环境科技公司的发源地。
二、可再生能源的种类及作用
1、太阳能:直接来自于太阳辐射。主要是提供热量和电能。
2、生物能:由绿色植物通过光合作用,将太阳能转化为化学能,储存在体内,可沿食物链单向流动,最终转化为热能散失掉。通过燃烧和厌氧发酵获得沼气来取得能量。
3、风能:由太阳辐射提供能量,因冷热不均产生气压差异,导致空气水平运动——风的形成。主要是通过风力发电机来获得能量。
4、水能:由太阳辐射提供能量,产生水循环,来自海洋的暖湿空气,受热上升,太阳能转化为势能,当在高山上形成降水后,水往低处流,势能转化为动能,就是水能。主要是通过水力发电机来获得能量。
5、海洋能:包括潮汐、波浪、洋流等海水运动蕴藏的能量,也是取之不尽用之不竭的。潮汐能主要来自于月球、太阳等天体的引力,波浪、洋流的能量主要是受风的影响。主要是通过潮汐的动能来发电。
6、地热能:来自于地球内部放射性元素的衰变。可以用于地热发电和供暖。
7、氢能:通过燃烧或者是燃料电池来获得能量。
8、核能:通过核能发电站来取得能量。
上述能源都是可再生能源,而且是直接来自于自然界的一次能源。
三、不可再生资源是什么
非再生能源在自然界中经过亿万年形成,短期内无法恢复且随着大规模开发利用,储量越来越少总有枯竭一天的能源称之为非再生能源。非再生能源包括:煤、原油、天然气、油页岩、核能等,它们是不能再生的,用掉一点,便少一点。
四、非可再生能源的种类介绍
1、煤:煤是近代工业最重要燃料之一。煤是由有机物一生长在沼泽或河流三角洲之植物残骸分解而成现今世界各主要地区之煤炭蕴藏量,以非欧洲、亚洲及大洋洲、及北美洲等三个地区所占之比例最高,整体而言,现时煤炭之蕴藏量,估计可供我们使用二百年。
2、石油:石油一般认为是由地层中的有机物质“油母质”,经地温长时间的熬炼,一点一滴地生成而浮游于地层中。由于浮力的关系,石油在水中每年缓慢地沿着地层或断层向上移动,直到受不透油的封闭地层阻挡而停留下来。当此封闭内的石油越聚越多。
3、天然气:天然气是一种碳氢化合物,多是在矿区开采原油时伴随而出,过去因无法越洋运送,所以只能供当地使用,如果有剩馀只好燃烧报废,十分可惜。若以人工建筑设施存放天然气,在遭到外力破坏如地震、火灾等,极易产生危险。若以人工建筑设施存放天然气,在遭到外力破坏如地震、火灾等,极易产生危险。
4、化学能:化学反应所产生的能量称为化学能,除了燃烧煤、木材、石油及其制品产生的燃烧热外,还有电解化发电。电解化发电是将两种不同的金属板隔若干距离,一起浸入电解液中,金属板间会产生电压。两金属对于电解液的离子倾向力或溶解压不相同,发生化学变化,以电解方式放出能量。
电池就是利用这种原理制造成的。电池有两类,一种是用完就丢,不能再用的干电池,视为一次电池。另一种是可再充电,反复使用的蓄电池,即镍镉电池等,称为二次电池。
5、核燃料:核能也称原子能,是一种高效率持久的能源。核能发电是利用铀235的核分裂连锁反应释出大量热能,将水变成水蒸气,利用这些蒸气来推动发电机发电。
在太阳能、天然气、石油、煤炭、风能中,属於可再生能源的有太阳能和风能。天然气、石油、煤炭都属於不可再生能源。
能源可以根据来源分为一次能源和二次能源。一次能源也就是所谓的自然能源。根据可否“再生”,还可以将一次能源分成两类。一类是“不可再生能源”,一类是“可再生能源”。
所谓可再生能源,就是被人类利用後在较短的时间内会再生并可以再次被使用的一次能源。可再生能源在利用上可能有所困难,但是其可再生并且无污染的特点代表了未来人类能源的发展方向。
可再生能源包括:太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等等。
所谓不可再生能源,就是在较短地质时间内无法再生的一次能源。不可再生能源容易利用,但有污染、储存量有限、不可再生。在过去的二百年裏,不可再生能源储存量已经大大减少,很多化石能源正面临着枯竭,随着人类社会的进步,化石燃料等传统不可再生能源的利用将逐渐减少并趋向於清洁化和高端化。
不可再生能源包括化石燃料(煤、原油、天然气、油页岩)、核能和人力畜力等。
不可再生能源有:煤、原油、天然气、油页岩、核能 。
再生能源有:太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能。
概念:
1、可再生能源:在自然界中可以不断再生并有规律地得到补充的能源。
2、非再生能源:经过亿万年形成的、短期内无法恢复的能源。
特点:
1、可再生能源:它们都可以循环再生,不会因长期使用而减少。
2、非再生能源:它们随着大规模地开采利用,其储量越来越少,总有枯竭之时。