海洋能发电(1)

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1、海洋能利用海洋能(oceanenergy)是指依附在海水中的可再生能源，包括：潮汐能、波浪能、海洋温差能、海洋盐差能和海流能等，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。海洋能理论上可再生的总量为766亿千瓦。海洋能开发利用的方式主要是发电，其中潮汐发电和小型波浪发电技术已经实用化。主要特点：可再生性清洁能源能量多变，不稳定性能量巨大，颁布分散不均一、潮汐能发电因为太阳、月亮与地球之间的万有引力与地球自转的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。潮汐能是以位能形态出现的海洋能，是指海水潮涨和潮落形成的水

2、的势能。在海洋中，月球的引力使地球的向月面和背月面的水位升高。由于地球的旋转，这种水位的上升以周期为12h25min和振幅小于1m的深海波浪形式由东向西传播。太阳引力的作用与此相似，但是作用力小些，其周期为12h。当太阳、月球和地球成直角时，就产生小潮(neaptide)；当它们在一条直线上时，就产生大潮(springtide，又称春潮)。海岸每个月会经历一次大潮和一次小潮。当太阳、月球和地球在一条直线上时，就产生大潮；当它们成直角时，就产生小潮。除了半日周期潮和月周期潮的变化外，地球和月球的旋转运动还产生许多其他的周期性循环，其周期可以从几天到数年

3、。同时地表的海水又受到地球运动离心力的作用，月球引力和离心力的合力正是引起海水涨落的引潮力。潮汐能发电潮汐发电就是利用涨潮与退潮高低变化来发电，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。潮汐发电型式：①单库单向型，只能在落潮时发电。②单库双向型：在涨、落潮时都能发电。③双库双向型：可连续发电，但未见实际应用。目前世界上最大的潮汐发电站，是1966年在法国朗斯潮汐电站，装有24台104千瓦贯流式水轮发电机，年均发电量为5.44亿度。1980年建成的江厦潮汐电站是我国第一座双向潮汐电站，也

4、是目前世界上较大的一座双向潮汐电站，其总机容量为3200千瓦。潮汐电站潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建一拦水堤坝，将海湾或河口与海洋隔开构成水库，再在坝内或坝房安装水轮发电机组，然后利用潮汐涨落时海水位的升降，使海水通过轮机转动水轮发电机组发电。最大的潮汐电站——法国朗斯电站浙江温岭江厦潮汐电站是我国最大的潮汐能电站。潮汐能电站的原理著名潮汐发电厂潮汐发电的几最世界最大的潮汐发电厂法国北部LaRance河，Pe=240MW世界最高的潮汐发电厂加拿大Fundy高达39英尺Pe=20MW世界首座海底潮汐发电厂挪威北部KvalsundPe=300KW加拿

5、大安娜波利斯潮汐电站潮汐发电厂全景二、波浪能波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。波浪的能量与波高的平方、波浪的运动周期以及迎波面的宽度成正比。波浪能是海洋能源中能量最不稳定的一种能源。波浪能是由风把能量传递给海洋而产生的，它实质上是吸收了风能而形成的。能量传递速率和风速有关，也和风与水相互作用的距离（即风区）有关。水团相对于海平面发生位移时，使波浪具有势能，而水质点的运动，则使波浪具有动能。贮存的能量通过摩擦和湍动而消散，其消散速度的大小取决于波浪特征和水深。深水海区大浪的能量消散速度很慢，从而导致了波浪系统的复杂性，使它常常伴有局地风和几天前

6、在远处产生的风暴的影响。波浪可以用波高、波长（相邻的两个波峰间的距离）和波周期（相邻的两个波峰间的时间）等特征来描述。波浪能发电方式按能量中间转换环节主要分为机械式、气动式和液压式三大类机械式：通过某种传动机构实现波浪能从往复运动到单向旋转运动的传递来驱动发电机发电的方式。采用齿条、齿轮和棘轮机构的机械式装置。随着波浪的起伏，齿条跟浮子一起升降，驱动与之啮合的左右两只齿轮作往复旋转。齿轮各自以棘轮机构与轴相连。齿条上升，左齿轮驱动其轴逆时针旋转，右齿轮则顺时针空转。通过后面一级齿轮的传动，驱动发电机顺时针旋转发电。机械式装置多是早期的设计，往往结构笨

7、重，可靠性差，未获实用。气动式：通过气室、气袋等泵气装置将波浪能转换成空气能，再由气轮机驱动发电机发电。由于波浪运动的表面性和较长的中心管的阻隔，管内水面可看作静止不动的水面。内水面和气轮机之间是气室。当浮体带中心管随波浪上升时，气室容积增大，经阀门吸入空气。当浮体带中心管随波浪下降时，气室容积减小，受压空气将阀门关闭经气轮机排出，驱动冲动式气轮发电机组发电。这是单作用的装置，只在排气过程有气流功率输出。振荡水柱气动式装置工作原理。它有两组吸气阀和两组排气阀，固定气室的内水位在波浪激励下升降，形成排气、吸气过程。四组吸、排气阀相应开启和关闭，使交变气

8、流整流成单向气流通过冲动式气轮机，驱动发电机发电。这是双作用的装置，在吸、排气过程都有功率输出。气动式装置使