海洋能的特点都有什么呢?
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。
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。
海洋能量一词既包括波浪能,即来自表面波的能量,也包括潮汐能,即大量水体移动所带来的能量。即使风力涡轮机放置在水上,海上风力发电也不是海洋能源的一种形式,因为风力来自风,而不是海洋。
海洋拥有巨大的能量,并且要么接近人口最集中的地方,要么接近人口很多的地方。海洋能源有潜力在世界各地提供大量新的可再生能源
可再生
海洋以表面波、流体流动、盐度梯度和热能的形式展现出了一个巨大的、大部分未开发的能源。
美国和国际水域的海洋和流体或海洋能源开发包括使用以下设备的项目:
有波浪较大的开放沿海地区的波浪能转换器;
放置在沿海和河口地区的潮汐涡轮机;
快速流动的河流中的径流式涡轮机;
强洋流区域的洋流涡轮机;
热带深水域的海洋热能转换器。
洋流能
强大的洋流是由温度、风、盐度、水深和地球自转共同产生的。太阳是主要的驱动力,产生了风和温差。因为洋流的流速和位置只有很小的波动,方向没有变化,所以洋流可能是部署能量提取装置(如涡轮机)的合适位置。
洋流在决定世界许多地区的气候方面起着重要作用。虽然人们对移除洋流能量的影响知之甚少,但是移除洋流能量对大范围的环境的冲击可能是一个重大的环境问题。典型的涡轮叶片冲击、海洋生物纠缠和声学效应仍然存在;然而,由于利用洋流进行迁徙的海洋生物群体更加多样化,这些效应可能会被放大。离海岸更远的位置需要更长的电缆,这些电缆可能会通过电磁输出影响海洋环境。[5]
海水盐差能
在淡水与盐水混合的河口,与盐度梯度相关的能量可以利用减压反渗透工艺和相关的转换技术被加以利用。另一个系统是基于淡水上涌通过一个浸泡在海水中的涡轮机,一个涉及电化学反应的系统也在开发中。
从1975年到1985年,大量的研究就PRO和RED植物的经济效益给出了不同的结论。值得注意的是,在日本、以色列和美国等其他国家,对盐度发电进行了小规模研究。在欧洲,研究集中在挪威和荷兰,这两个地方都有小型试点接受测试。盐度梯度能量是淡水和盐水的盐浓度差异所产生的能量。这种能源不容易被理解,因为它不是直接以热、瀑布、风、波浪或辐射的形式出现在自然界。[6]
海洋热能
从被阳光直射的温暖的水面到阳光无法穿透的更深处,水的温度通常会发生变化。这种差异在热带水域最大,使得这项技术最适用于热带水域。涡轮机通常被水蒸气所驱动,涡轮机可以发电或产生脱盐水。海洋热能转换系统可以是开式循环系统、闭式循环系统或混合循环系统。[5]
潮汐能
潮汐能指的是大量的水在移动时所产生的的能量,这是一种新型的水力发电形式。潮汐发电包括三种主要形式,即潮流发电、拦潮发电和动态潮流发电。
波浪能
来自太阳的太阳能产生温差,从而产生风。风和水面之间的相互作用产生波浪,当波浪距离越大时,波浪越大。受到全球风向的影响,西海岸两个半球的波浪势能在纬度30度至60度之间最大。当我们把波浪能作为一种技术类型进行评估时,区分四种最常见的方法非常重要:点吸收浮标、表面衰减器、振荡水柱和越浪装置。[5]
波浪能行业正在达到行业发展的一个重要里程碑,正在朝着商业可行性迈出积极的步伐。更先进的设备的开发人员正在超越单一单元的演示装置,并继续进行阵列开发和多兆瓦项目。[7]目前,大型公用事业公司的支持正通过发展进程中的伙伴关系、进一步投资以及在某些情况下的国际合作得到体现。简单来说,波浪能技术可以位于海上。波浪能转换器也可以设计用于深水、中水或浅水等特定水深条件下的操作。基本设备设计将取决于设备的位置和预期的资源特性。
资源跟能源是不一样的。