简述海洋能的利用形式有哪些?各有什么特点?
海洋能是海水运动过程中产生的可再生能,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、太阳和其他星球引力,其他海洋能均源自太阳辐射。
海水温差能是一种热能。低纬度的海面水温较高,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。
海洋能蕴藏量大,并且可以再生不绝。估计地球上海水温差能可用功率达1010千瓦数量级;潮汐能、波浪能、海流能、海水盐差能等可再生功率都达109 千瓦数量级。
海洋能能量多变、不稳定。其中海水温差能、海流能和盐差能的变化较为缓慢,潮汐和潮流能则呈短时周期规律变化,波浪能有显著的随机性。
浩瀚无边的海洋,约占地球表面的71%,它汇集了97%的水量,蕴藏着丰富的能源。随着陆地资源的不断消耗而逐渐减少,人类赖以生存与发展的能源,将越来越依赖于海洋。中国大陆的海岸线长达1.8万千米,海域面积470多万平方千米,海洋能资源非常丰富。
海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能及盐度差能等。除潮汐能来自月球与太阳的引力外,其他能量均由太阳辐射转化而来,它们都属于永久性洁净可再生能源。
潮汐能是指海水潮涨和潮落时产生的能量。古代沿海地区的人们就懂得利用潮汐作为磨坊的动力。自20世纪50年代起,世界许多国家开始在潮差较大的海湾或江河入海口修建拦海大坝,利用坝内外水位差推动水轮机发电,称为潮汐电站。最大的潮汐电站位于法国圣马洛附近朗斯河口,年发电量5.4亿度。中国是世界上建造潮汐电站最多的国家之一。
波浪能是由风的作用引起的海水表面波浪所具有的能量。20世纪60年代初,日本首先研制成功航标灯用波浪发电装置。此后,挪威、英国、美国、葡萄牙、中国等也建造了实验性波浪电站和航标灯用波浪发电装置。
海流能是指海水流动所具有的动能,主要包括海底水道和海峡中较为稳定的流动以及由于潮汐导致的有规律的潮流,蕴能非常可观。如中国的辽宁、山东、浙江、福建、台湾沿海不少地方的海流能量很高,舟山群岛附近的潮流每天两次随潮汐的涨落改变大小和方向,最高流速为3m/s。海流发电原理和风力发电相似,只不过是将轮机放在海底,或者悬挂在浮船底部。目前美国、英国、加拿大、日本、意大利和中国等都已建成示范性海流电站。
海水温差能是指利用海洋表层和深层海水之间温差产生的热能。例如在我国南海海域,表层海水受到太阳强烈照射而变暖,年均26℃以上,深处因受从极地流向赤道的冰冷海水影响,800米深层水温常年5℃,上下温差至少21℃。利用海水温度的这一差异可实现热力循环发电,方法是将表层温热海水抽入真空闪蒸器,使其沸腾蒸发变为蒸汽,推动汽轮发电机。排出的蒸汽进入冷凝器,由抽上来的深层冰冷海水冷却,重新凝结后排入海中。目前法国、美国、日本等已建成数座实验性海洋温差电站。
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。盐差能发电原理实际上是利用浓溶液扩散到稀溶液中释放出的能量,利用只能通过水、不能通过盐的半渗透膜,在盐水和淡水之间形成水位差,然后直接由水轮发电机发电。目前,各国正在对此开展实验性研究。
海洋资源利用包括:海洋生物资源、海洋矿产资源、海洋化学资源、海洋空间资源等等。
1、海洋食物:仅位于近海水域自然生长的海藻,年产量已相当于目前世界年产小麦总量的15倍以上,如果把这些藻类加工成食品,就能为人们提供充足的蛋白质、多种维生素以及人体所需的矿物质,海洋中还有丰富的肉眼看不见的浮游生物,加工成食品,足可满足300亿人的需要,海洋中还有众多的鱼虾,真是人类未来的粮仓。
2、海水能源:海水不但可以通过其热能和机械能等给我们电能,从海水中还可提取出像汽油、柴油那样的燃料——铀和重水。铀在海水中的储量十分可观,达45亿吨左右,相当于陆地总贮量的4500倍,按燃烧发生的热量计算,至少可供全世界使用1万年。
3、海滨砂矿:从矿带分布的特征上可以看出,金和锡石等比重大的矿物的分布,离海岸较近,锆石、独居石、钛铁矿、磷钇矿、金红石等比重较小,沉积的地点较远,而耐磨性很强却又较轻的金刚石被搬运到几百公里远的地方,然后沉积成矿。
扩展资料:
基本分类:
1、按照资源有无生命分类,可分为生物资源和非生物资源。
2、按照资源的来源分类,可分为来自太阳辐射的资源,来自地球本身的资源和地球与其他天体的相互作用而产生的资源。
3、按照能否恢复分类,可分为再生性资源和非再生性资源。
4、按照资源的属性分类,可分为生物资源、能源资源、空间资源和化学资源。
海洋再生能源是指利用可再生的潮汐发电、波浪发电、海洋温差发电、海流发电等清洁能源技术来获取人类日益增长的能源需求的能源。
因为太阳、月亮作用于地球的万有引力与地球自转运动使得海洋水位形成高低变化,这种高低变化,称之为潮汐。
潮汐发电就是利用涨潮与退潮来发电,与水力发电原理类似。当涨潮时海水自外流入,推动水轮机产生动力发电,退潮时海水退回大海,再一次推动水轮机发电。全世界仅有少数潮汐发电厂在运转,其中法国、中国、苏联与加拿大的潮汐电厂总容量合计约263百万瓦。
海洋温差发电(oceanthermalenergyconversion,OTEC)就是利用深海冷水(约摄氏1-7度)与表层的温海水(摄氏15-28度)之间的温度差,经热传转换来发电。
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。
大海最诱人的地方,主要在于它蕴藏着极为丰富的自然能源和巨大的可再生能源。那波涛汹涌的海浪,一涨一落的潮汐,循环不息的海流,不同深度的海水温差,和海水交汇处的水的含盐浓淡差……都具有可以利用的巨大能量。
世界上最大的潮汐电站是法国的朗斯潮汐电站。英国在1991年建成一座海浪发电站。海流在流动中具有很大的冲击力和潜能,因而可以用来发电,据估计,世界海洋能的总功率达50亿千瓦左右,是海洋能中蕴藏量最大的一种能源。