蓝色能源
蓝色能源
海洋蕴含着丰富的能源,被称为“蓝色能源”。其中,海洋能因其独特的特性而备受关注。海洋能主要包括海洋温差发电、潮汐发电以及波力发电等多种形式。这些能源的开发利用对于解决能源短缺问题具有重要意义。
海洋温差发电
原理
海洋温差发电的原理是利用海洋表层和深层水温的巨大差异来进行发电。海洋表层的水温通常高于深层水温,这种温差能够产生足够的能量用于发电。具体来说,海洋表层的温水会被引入真空锅炉,由于压力急剧下降,即使是较低温度的水也会迅速转化为蒸汽。这种蒸汽随后会驱动汽轮发电机发电,之后再利用深层的冷海水使其冷凝,以便再次使用。
发电形式
海洋温差发电主要有两种方式:一是将低沸点工质加热成蒸汽;二是将温水直接送入真空室使其沸腾成蒸汽。无论哪种方式,最终都会利用蒸汽推动汽轮发电机发电,然后再用深层的冷海水使蒸汽冷凝。
优缺点
优点
开式循环系统相对于闭式循环系统具有更多优势,如避免使用有毒物质污染海洋,采用廉价高效的直接接触热交换器,以及能够生产蒸馏水作为副产品。
缺点
然而,开式循环系统的缺点在于产生的蒸汽密度低,导致汽轮机体积较大,以及排放的海水可能影响周围生物的生存环境。
国际发展
日本
日本的“月光计划”旨在推进海洋温差发电的实用化,并致力于在海上安装大规模电源。自1974年起,日本的一些电力公司在瑙鲁和德文岛建立了试验工厂,进行了相关研究。
美国
1979年,美国在夏威夷建立了首座试验性海水温差发电厂,随后进行了更大规模的热环试验,并研究了更大型号的电站设计。
未来展望
海洋温差发电技术不断进步,有望在未来成为新能源的重要来源。新技术的应用使得发电效率提升,成本降低,为未来的广泛应用奠定了基础。
安德森理论
安德森工程师提出了“海洋热能转换厂”的设计方案,该方案利用热带海洋的热能,通过蒸发低沸点液体来发电。他的设计强调了减少建造成本的重要性,并预测了海洋温差发电在印度尼西亚等地的广阔发展前景。
潮汐发电
原理
潮汐发电是利用潮汐能的一种重要方式。潮汐能来源于太阳和月亮的引力作用,表现为海水周期性的涨落。潮汐发电就是利用这种周期性的水位差所产生的势能进行发电。
发电形式
潮汐发电的形式多样,包括单库单向发电、单库双向发电和双库双向发电。不同的形式适应不同的地理条件和技术需求。
优缺点
优点
潮汐发电的优点包括潮汐的规律性、天然水库的优势、环保性和无需燃料等特点。尽管如此,潮汐电站的建设仍然面临工程复杂、造价高等挑战。
加拿大
加拿大在芬迪湾蒙克顿港附近拥有世界上最大的潮差资源。自1910年起,加拿大和美国曾多次考虑在此建设潮汐电站,但由于经济原因一直未能实现。近年来,随着技术的进步和经济形势的变化,潮汐电站的建设显示出了经济上的可行性。1980年,加拿大新斯科舍省电力公司开始建设试验潮汐电站,并于1984年建成发电。
我国
中国的潮汐能资源丰富,尤其是福建省浙江省。截至1983年的普查数据显示,中国潮汐能理论蕴藏量为1.1亿千瓦,年发电量为2750亿千瓦时。目前已建成的潮汐电站中,以乐清市县的江厦潮汐电站规模最大,装机容量3100千瓦,年发电量1070万千瓦时。
波力发电
技术发展
波力发电是利用海浪的力量进行发电的一种技术。自20世纪60年代初开始,各国陆续开展了波力发电的研究,并逐步实现了实际应用。
各国发展
日本
日本在波力发电领域有着丰富的经验。1974年起,日本海洋科学技术中心开始研制波力发电装置,并建造了大型波力发电船“海明”。此外,还在千叶县九十九里町片贝海岸建成了一种新式波浪发电装置。
挪威
挪威计划建设一座10兆瓦的新波力发电站,该电站将于1990年开始运行。
瑞典
瑞典制造了一种漂浮的三角状装置,这种装置能够有效捕捉海浪能量。
英国
英国也在积极探索波力发电技术,包括设计活动减摇装置和振动杆等。
我国
中国科学院广州能源研究所研制的BD102型波力自动发电装置,已于1986年在香港特别行政区的展览会上展示,并受到了好评。
目录
概述
海洋温差发电
原理
发电形式
优缺点
优点
缺点
国际发展
日本
美国
未来展望
安德森理论
潮汐发电
原理
发电形式
优缺点
优点
加拿大
我国
波力发电
技术发展
各国发展
日本
挪威
瑞典
英国
我国
参考资料