你知道海洋新能源开发的意义吗

1: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。2: 海洋油、气开发 海底油气的开发，开始于20世纪初。它的发展经历了从近海到远海、从浅海到深海的过程。受技术条件的限制，最初只能开采从海岸直接向浅海延伸的油气矿藏。80年代以来，在能源危机和技术进步的刺激下，近海石油勘探与开发飞速发展，海洋石油开发迅速向大陆架挺进，逐渐形成了崭新的近海石油工业部门。 地质学家和地球物理学家通常利用地震波方法来寻找海底油气矿藏，然后通过海上钻井来估计矿藏类型与分布，分析是否具有商业开发价值。 3:海洋空间利用 世界人口迅速增长，使陆地空间显得越来越拥挤，海洋空间的开发利用问题越来越令人关注。海洋可利用空间包括海上、海中、海底三个部分，随着人类逐步向海洋挺进，海洋将成为人类活动的广阔空间.4:海洋运输和港口建设 海洋曾经是人类从事交通运输的天然屏障。长期以来，人类一直在努力将海洋屏障变为海上坦途。最初，人们利用人力、风力或洋流作为动力，驾驶木船在近海活动。5:围海造陆 沿海地区人地矛盾激化，使人们将眼光投向大海。荷兰人从13世纪就开始围海造陆，目前，荷兰有 1／5的国土是从海中围起来的。围海造陆是缓解人多地少矛盾的重要途径，但是它需要经过充分的科学论证，特别是做好以水利工程为中心的配套建设。 6:海洋是未来的粮仓，人们会从海里获取藻类，加工成食品，如海带，马尾藻什么的。人们可以捕捉南极的磷虾，磷虾的产量是每年50-60亿吨，人们在不破坏海洋的生态平衡下捕捉10亿吨的磷虾，就可以满足一百亿人一年的蛋白质需求。 7:海洋可以发电，海浪和潮汐的能量过去都白白浪费了，现在我们用来发电，将带给我们无穷无尽又价格低廉的电力。 海洋是个聚宝盆，它蕴藏着丰富的石油，天然气，煤，铁，铜，锡，锰，硫等，是人们所需的。

海洋能是指蕴藏于海水中的各种可再生能源，属于清洁能源，其本身对环境污染影响很小。海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量，这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在于海洋之中。主要包括温差能、潮汐能、波浪能、潮流能、海流能、盐差能等。目前世界各国对海洋能的开发利用已初具规模。

波浪发电。目前，海上导航浮标和灯塔已经用上了波浪发电机发出的电来照明。大型波浪发电机组也已问世。我国也在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。

潮汐发电。目前，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。目前中国最大的潮汐电站是江厦电站，已正常运行近20年。该电站是1974年在原“七一”塘围垦工程的基础上建造的，先后安装了6台机组，单机容量从500千瓦到700千瓦，最后一台机组是2007年10月投入运行。目前总装机为3900千瓦，是世界第三大潮汐电站除江厦电站外，到目前为止，我国正在运行发电的潮汐电站还有7座，如海山潮汐电站、沙山潮汐电站、福建平潭县潮汐电站等。

当前，世界各国对于温差能、海流能、盐差能等的利用，水平相对较低，因此发展空间较大，在未来的城市特别是沿海城市的发展中，人们对能源开发的重心会逐步向这方面转移，随着技术的不断发展，这些能量都将逐步被开发利用，海洋能也必定会持久地成为人类重要而清洁的能源来源。

对海洋中可利用的生物资源的潜力，科学家们的见解不尽相同，一般认为有1~2亿吨，接近目前海洋渔获量的2倍左右。2500米的海洋深处曾发现结群性的经济鱼类，说明大陆坡及更深处仍有一定数量的生物资源可为人类利用。估计水深200~2000米范围内，鱼类和非鱼类的可捕量约可达3000万吨。由于许多大型深海鱼类寿命较长，性成熟较晚，若过多捕捞同样会导致对资源的破坏。

传统性的渔业，主要是人类单方面的利用，未考虑对渔业资源进行系统地科学管理。海洋生物资源今后开发利用的正确途径:①开发远洋(如南大洋)和深海的鱼类和大型无脊椎动物，首先是水深200~2000米及更深处的，同时改革传统的捕捞方法。②开发海洋食物链级次较低的种类，如南极磷虾资源。③大力发展大陆架水域的养殖和增殖业，实现海洋水产生产农牧化。

植物通过叶绿素，在太阳光的作用下将二氧化碳和水合成为碳水化合物，从而完成了将太阳能变成化学能，并将其储存在生物体内的转换过程。地球上每年通过植物的光合作用合成的储存在植物体内的化学能大约相当于全世界每年消耗的能源总量的10倍。植物体内储存的能量称为生物质能。生物质能可以通过燃烧转换为热能，燃烧产生的二氧化碳又可再次通过光合作用转换成生物质能，因此，生物质能是可再生的能源。现在普通植物对太阳能的利用效率仅约4%，如果使植物对太阳能的利用效率提高到5%，那么，全世界现有农田的1/10所增产的农作物所提供的能量就相当于每年全世界消耗的化石能源的能量。因此，生物质能是一种很有前途的可再生能源。

生物质能可以直接燃烧，我国农村还有一半以上居民用燃烧木柴、秸秆取暖和炊事。但植物的直接燃烧会污染空气而影响生态环境。如果通过生物化学和热化学作用将植物变成甲烷、酒精，则可以获得高效、低价的能源，而且这些新产生的能源对空气污染和生态环境的影响轻微。但是这类能源的转换效率低，而且往往受季节和地区的影响。

如果在汽油中掺入10%～20%的酒精，使之变成汽油醇，则在汽车发动机不做任何改造的条件下开动汽车，除了可节省汽油，还可减少汽车尾气中一氧化碳和碳氢化合物的排放量。但到目前为止，用糖或淀粉通过发酵来生产酒精的成本还较高，而且还要消耗粮食。因此如果能用农作物的副产品如植物纤维（秸秆、木屑、锯末等）生产廉价的酒精，则可大量节省汽油，并可减少汽车尾气对环境的污染。

另外，科学家也在寻找能直接产生烃类的植物，并将其变成农作物。除了大豆、油菜籽、油棕、油桐等作物外，已经发现了四十几种能产生烃类的植物。经过人工优选的油棕，每万平方米可收获14吨油料。海南的一种油楠大乔木的树芯内有一种黄色的油状树液，可直接用于照明，每棵大树可产生10～20千克这种可燃树液。另外，在海洋中还有某些海带或海藻类植物可以提炼合成天然气甚至可提炼汽车用的汽油和柴油。有研究认为，一公顷油菜田可生产1200升植物油和1060升氧气。其中植物油只有经过加工处理，可以变成生物柴油。种植各种能变成烃类的能源植物，可以实现将农田变成“油田”，而且是可再生的油田。在新世纪，各种能源植物的研究将成为发达国家开发可再生能源的新途径，而且还会使农业复兴。

生物质能的主要发展领域还包括：生物纤维发酵生产酒精；生物质热分解气化产生一氧化碳、氢气、甲烷等气体，经过净化可用于发电；在我国农村，将植物的秸秆等有机物封闭在窖中，在缺氧环境中使之发酵，产生沼气可用于取暖、炊事和照明。沼气还可用来发电，每立方米沼气可发电1.25～1.45千瓦时。由于我国还有8亿多居民生活在农村，因此发展沼气在我国有广阔的前景，而且发展沼气还可以将发酵后的秸秆等作为农肥使用，不仅增加土壤的肥力，还保护了环境。

世界上生物质能源的开发利用技术，长期以来主要是采用直接燃烧，尽管经过不断的技术改造，利用效率仍很低。为了提高效率、方便运输、贮存如多功能使用生物质能源，减少直接燃烧造成的环境污染，近几十年来，不少国家，尤其是经济发达国家，大力研究、开发利用生物质转型优化的能源技术，也就是将低品位的生物质能源转变成液体、气体、固化、电力等形式的优质新能源的技术以及高效节能技术，并开发种植“石油”植物，增加生物质能源的资源储备。

一、生物质热解综合技术

该项技术是生物质在反应器中完全缺氧或只提供有限氧和不加催化剂条件下，高温分解为生物炭、生物油和可燃气的热化学反应过程。可热解的生物质非常广泛，农业、林业和加工时废弃的有机物，都可以作为热解的原料。生物质热解后，其能量的80%-90%转化为较高品位的燃料，有很高的商业价值。农业、林业废弃生物质热解产生的固体和液体燃料燃烧时不冒黑烟，废气中含硫量低，燃烧残余物很少，减少了对环境的污染。分选后的城市垃圾和废水处理生成的污泥经热解后，体积大为缩小，臭味、化学污染和病原菌被除去在消除公害的同时，获得了能源。

热裂解工艺有以下3种类型。

1、慢速热解（烧炭法）：主要用于烧木炭业。将木材放在种型式的窑内，在隔绝空气的情况下，加热烧成木炭。一个操作期一般要几天，可得到原料重量30%-35%的木炭，烧木炭法也称木材干馏或碳化。低温干馏的加热温度为50 0-580℃，中温干馏温度为660-750℃，高温干馏温度为900-1100℃。

2、常规热解：是将生物质原料通过常规热解的装置，一般要经过几个小时的热解，可得到原料重量20%-25%的生物炭、10%-20%的生物油。

3、快速热解：是将磨细的生物质原料在快速热解装置中进行，过程经历的时间很短，只有几秒钟，热解产物中生物油的比率明显提高，一般可以达到原料重量的40%-60%，快速热解过程需要的热量以热解产生的部分气体为热源供应。

另外，国内外正在研究“闪激加热”热解气化技术，加热速率越高，热解所获得的气态和液态的燃料产品率越高。

热解所用原料和工艺不同，所得生物炭、生物油和燃料气3种产品的比率及其热值也有差异。

二、生物质液化技术

该技术是以生物质为原料，制取液体燃料的工艺。将生物质转化为液体燃料使用，是有效利用生物质能的最佳途径。其转换方法可分为热化法、生化法、机械法和化学法。生物质液化的主要产品是醇类和生物柴油。

醇类是含氧的碳氢化合物，其分子式为R-OH，其中R表示烷基。常用是甲醇和乙醇。甲醇可用木质纤维素经蒸馏获得，亦可将生物质气化产物一氧化碳与氢经催化反应合成。生产甲醇的原料比较便宜，但设备投资较大。乙醇可由生物质热解产物乙炔与乙烯合成制取，但能耗太高，采用生物质经糖化发酵制取方法较经济可行。一般情况下，乙醇生产成本的60%以上为原料所占。因此选用廉价原料对降低乙醇成本很重要。制取乙醇的原料主要有两类，一类是本质纤维原料，另一类是含糖丰富的植物原料，也可选用农业废弃物，如高梁秸、玉米秸、制糖废渣等。

乙醇作为燃料使用已有很久的历史，1900年英国就出现了以乙醇为燃料的内燃机。70年代以来的能源危机使乙醇燃料又得到发展，据统计，世界上有上千万辆汽车用汽油混合乙醇为燃料。

生物柴油是动植物油脂加定量的醇，在催化剂作用下经化学反应，生成性质近似柴油的酯化燃料。生物柴油可代替柴油直接用于柴油发动机上，也可与柴油掺混使用。生物质液体燃料的可再生性和低污染性使期成为良好的替代能源，作为动力燃料和发电能源有持久的生命力，但目前仍受到石油市场的左右。

巴西利用甘蔗大规模生产乙醇作汽车燃料，以替代进口石油，节约外汇。僵已建有480多家加工厂，年产乙醇127亿升，乙醇汽车累计量达530多万辆。美国利用玉米、马铃薯等生产乙醇，以1：10的比例渗入汽油作汽车燃料，1993年有39个工厂，年产11亿加仑乙醇，每吨玉米可产40加仑乙醇。

三、生物质气化技术

世界上研究应用生物质气化技术发展较快，主要有热解气化技术和厌氧发酵生产沼气技术等。

1、热解气化技术。国外以不同种类的生物质为原料，大都采用压力燃烧气化技术以驱动燃气轮机，还有发生炉煤气甲烷化，流化床气化炉或固定床气化炉热解气化等技术。美国、日本、加拿大、瑞典等国的气化技术已能大规模生产水煤气。

2、厌氧发酵生产沼气，是有机物在厌氧条件下被微生物分解发酵生成一种可燃性气体——沼气，又称生物气。其主要成分是甲烷，含量占60%左右。每立方米沼气的热值相当于1公斤煤的热量。

沼气是1776年由意大利物理学家A??沃尔塔在沼泽发现的。1781年法国人L?穆拉根据沼气产生的原理，将简易沉淀池改造成世界上第一个沼气发生器。但是，资本主义国家在发展工业化、城市化过程中，走了一条“先污染后治理”的路子，对沼气并未引起重视，直至20世纪七八十年代，才越来越引起世界各国的重视。不论是研究、开发、利用厌氧消化技术和大型沼气工程处理城市、工业污泥和垃圾，既治理了污染，又获得了能源。

四、生物质发电技术

1、生物质发电。对于以生物质资源为原料进行发电，工业发达国家已有成熟的技术设备，并形成一定的生产规模。美国采用这种生物质能转型优化方式有三种技术的支持：一是能源林生产技术，包括种子选型、培育和种植。美国利用退耕或轮作的土地种植能源作物，包括树和草，因为这类土地种树或草只需要很少的化肥、农药和管理费用，有利于改良土壤结构，保护水土资源，改善生态环境。二是有专用的加工设备，包括秸秆打捆机、粉碎机、木材削片、整树粉碎等设备和专用的运输工具等。三是生产设备，主要是燃烧炉、蒸汽发电装置等。而毛里求斯、哥斯达黎加等国则大量使用蔗渣发电。

1998年12月英国首座利用特殊培育的柳树为燃料的发电厂在西约克郡奠基。这座新型发电厂使用的主要燃料是生长速度很快的矮柳。该柳树3-4年便可成材。柳树的种植和采伐将使用轮作方式，采伐后立即种植，保证电厂能获得持续的燃料供应。除了柳树外，电厂还可使用农业和渔业废物作为燃料。

2、垃圾发电。随着城市化和食品、医药等工业的发展，城市垃圾迅速增加，许多城市面临着垃圾围城的困扰，大量垃圾堆放占用土地、污染环境。而卫生掩埋、焚化、就也燃烧、堆肥、填低洼地及任意倾弃，衍生出二次污染，危害生态环境和人们的健忘。随着科学技术进步，现代垃圾中被认定为可回收的成分越来越多，因而发达国家，加强了利用垃圾发电的技术研究、开发与应用。

来源：太阳是位于太阳系中心的一个发光发热的巨型气态恒星。其内部时刻发生着由氢->氦的核反应，无尽的能量只能实现小宇宙爆发，地球作为幸运的一份子，分分钟汇聚来自太阳的恩赐，为了体现自我的非凡，地球将来自太阳的辐射能量分化为：太阳能、生物质能、风能、海洋能、水能等，于是傲娇的人类便不再淡定了，如何将以上各种能量充分发挥出来，成了区分上等科学家和我等凡人的一条捷径。思路：古代的水车转啊转的，看的人眼花，突然有了小星星，最早的思维方式就这般出现了：联想类比。于是，水轮机发电（主要是效率高）惊艳亮相，即传统的水力发电行业的诞生，结果老前辈们当时技术落后，lol都没有队友，就真心埋头科研起来，瞬间攻城掠地，主要的科研技术研究的差不多了，新的难题搞不动了，加之改革开放，时代真的变了，妹的等我们这辈人生来就只能在水电站逆天而行的颠倒白天和黑夜（目前，国内排除水工这一块，真的搞水力发电这一块的，即水动，主要有河海、武大、华科、西安理工、华水等）。身在深山中，过着归隐般生活，一脸无辜的屌丝们，怎么能体会妹子的内心世界，慢慢的水电站中安静的美男子太多了，于是存在了行业竞争，有人坐不住了，疾呼：我要走出大山！这句话就这样成了经典。要发家，先成家，可是妹子在哪儿，难道真的是白天不懂夜的黑，一入水电深似海呀！好像哪里不对，白天、黑夜、水电，联想思维又开始发功了，趁着站长不在，带着几个兄弟就跑路了，后来站长出去度假在某某海边看风景时，突然发现几个小哥身旁带着一群靓妹，指点着那些另类的水电站，一打听才知道，原来如此~~（想看你就看，立即对身旁的小米说，哥要进军海洋，算了，你还是先回去给弟兄们做饭吧。然而，一颗小小的种子一旦开始了萌芽，就如青春开始了悸动，再也按耐不住。可是，照搬照抄，分分钟被大公司搞死，不断学习后，总结了一个字：创新。沐浴在阳光下，沙滩上迷人的girl和海面上踩着板迎峰而上的小伙子们，相应成趣，就在这一静一动间，又一浪海水排在了沙滩上。目前，波浪能目前欧共体（主要丹麦、英国、芬兰、爱尔兰引领）、日本等技术比较先进，中国海洋波能密度较低，需要根据其特点研制新的设备，国家海洋局也在大力突围。据了解，现在能把效率做到10%以上的都可以一拍大腿，自称世界领先。正巧几个月前，日本教授讲座，指出其研发的海底水轮发电机组，看着还是挺吊的！风电作为太阳辐射形成能量的一种，在国内目前主要是西北等地区，然而，考虑电网输送能力、系统稳定性、能源随机性等问题，大部分风机处于空转状态，然而作为能源规划蓝图的一部分，海上风电也已开始抢占市场，国外的海上风电主要是丹麦、荷兰和挪威等。这种搞法，可以估计今后太阳能发电也可能移到海上吧！其他的了解不多，不说了。另外，不出意外上面提到的水动高校，肯定已经或将要入手海洋发电这块的。

（1）开发海洋生物资源,例如发展海洋渔业；

（2）开发海洋矿产资源,例如开采海底石油、天然气；

（3）开发海洋水资源,例如海水淡化；

（4）开发海洋空间资源,例如发展海洋运输,建设海底隧道；

（5）开发海洋旅游资源,例如建设海滨浴场,潜水等；

（6）开发海洋化学资源,例如从海水中提取盐类；