大工17秋《新能源发电》大作业题目及要求答案 下载本文

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《新能源发电》课程设计

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辅导教师:康永红 完成日期:

海洋能的利用

摘要:海洋能指海洋中所蕴藏的可再生自然能源,主要为潮汐能、波浪能、海

流能、海水温差能和海水盐差能。更广义的海洋能源还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等。海洋能具有蕴藏量大、可再生性、不稳定性及造价高污染小等特点。

关键词:海洋能使用现状展望与发展

一、海洋能的利用现状及在我国的发展现状

1、海洋能的利用现状

世界海洋能的蕴藏量约为750多亿千瓦,如此巨大的能源资源是当前世界能源总消耗量的数千倍,开发利用潜力巨大,利用海洋能发电已经成为国际新能源市场的一大热点。在中国大陆沿岸和海岛附近蕴藏着较为丰富的海洋能资源,总蕴藏量约为8亿多千瓦,目前尚未得到充分开发。

2、我国海洋能的利用现状

中国海洋能的现代开发利用始于20世纪50年代末,到70年代末、80年代初,中国海洋能的开发利用有了较大发展,具备了一定的科技和开发基础。经过不断努力,中国海洋能发电产业稳步增长,海洋能发电“十五”期间平均增长速度为16%左右,“十一五”期间仍然保持良好发展势头。

近年来,中国海洋能开发步伐进一步加快。山东长岛海上风电场、江苏如东海上示范风电场一期工程开工建设,上海东海大桥海上风电场顺利建成,浙江三门2万千瓦潮汐电站工程、福建八尺门潮汐能发电项目正式启动,海洋微藻生物能源项目落户深圳龙岗??。温岭江厦潮汐试验电站是中国最大的潮汐电站,总装机容量3900千瓦,规模位居世界前列。

经过多年的技术积累,中国在海洋能开发及相关研究领域已经取得丰硕成果,开发成本不断降低,海洋能产业进入战略机遇期。中国海洋能资源蕴藏量丰富,清洁无污染,再生能力强,海洋能发电产业得到国家政策的鼓励和扶持,投资前景良好。

二、海洋能具有的分布与特点

1、海洋能的分布情况

海洋能包含了潮汐能、海流能、海水温差能和海水盐差能,这几种能量有的已被人类利用,有的已列入开发利用计划,但人们对海洋能的开发利用程度至今仍十分低。尽管这些海洋能资源之间存在着各种差异,但是也有着一些相同的特征。每种海洋能资源都具有相当大的能量通量:潮汐能和盐度梯度能大约为2TW;波浪能也在此量级上;而海洋热能至少要比此大两个数量级。但是这些能量分散在广阔的地理区域,因此实际上它们的能流密度相当低,而且这些资源中的大部分均蕴藏在远离用电中心区的海域。因此只能有一小部分海洋能资源能够得以开发利用。

2、海洋能的能量优势

首先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。其次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。第三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。第四海洋能属于清洁能源,也就是海洋能一旦开发后,其本身对环境污染影响很小。

3、海洋能相比较其它能源具有的优势

海洋能的强度较常规能源为低。海水温差小,海面与500~1000米深层水之间的较大温差仅为20℃左右;潮汐、波浪水位差小,较大潮差仅7—10米,较大波高仅3米;潮流、海流速度小,较大流速仅4~7节。即使这样,在可再生能源中,海洋能仍具有可观的能流密度。以波浪能为例,每米海岸线平均波功率在最丰富的海域是50千瓦,一般的有5~6千瓦;后者相当于太阳能流密度1千瓦/米2)。又如潮流能,最高流速为3米/秒的舟山群岛潮流,在一个潮流周期的平均潮流功率达4.5千瓦/米2。海洋能作为自然能源是随时变化着的。但海洋是个庞大的蓄能库,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,不象在陆地和空中那样容易散失。海水温差、盐度差和海流都是较稳定的,24小时不间断,昼夜波动小,只稍有季节性的变化。潮汐、潮流则作恒