1. 潮汐海洋能源开发现状
潮汐发电的原理和通常的水力发电相似,是在海湾或有潮汐的河口上建筑一座拦水堤坝,将入海河口或海湾隔开,建造一个天然水库,并在堤坝中或坝旁安装水轮发电机组,利用潮汐涨落时海水水位的升降,使海水通过水轮机来推动水轮发电机组发电。
潮汐能无止无息,开发潜力非常大。潮汐发电的主要优点是:
①潮汐电站的水库都是利用河口或海湾建成的,不占用耕地,也不像河川水电站或火电站那样要淹没或占用大量的良田;
②不受洪水和枯水季节的影响,也不像火电站那样污染环境,是一种既不受气候条件影响而又十分干净的发电站;
③潮汐电站的堤坝较低,容易建造,投资也很少。海洋潮汐是怎样发电的呢?
海洋潮汐是因为月球和太阳引潮力的作用而引起的海水周期性涨落现象。
人们通常把海水在白天的涨落叫做“潮”,把海水在夜间的涨落叫做“汐”,合起来称为“潮汐”。潮汐时时发生,无止无息。
月球虽然比太阳小得多,但它离地球比太阳近得多,月球对地球上海水的引潮力大约是太阳的2.17倍。
海洋的潮汐中蕴藏的巨大的能量。
在涨潮的过程中,汹涌而来的海水带有非常庞大的动能,而随着海水水位的升高,就把海水的巨大动能转化为势能。
在落潮的过程中,海水奔腾而去,水位逐渐降低,大量的势能又转化为动能。
海水在潮涨潮落运动中所包含的大量动能和势能,称为潮汐能。海洋的潮汐能非常大。
在我国浙江省萧山县新湾海塘上,有两块钢筋混凝土块,每块的重量有12吨左右,在1968年的一次潮头过后发现,这两块巨大的钢筋混凝土块竟被海潮推移了30多米的距离,可见海潮的力量之大!潮汐涨落而形成的水位差,也就是相邻高潮潮位与低潮潮位的高度差,称为潮位差或潮差。
一般,海洋中的潮差比较小,一般只有几十厘米,多者也只有1米左右。而在喇叭状海岸或河口的地区,潮差就很大。
例如,加拿大的芬迪湾、法国的塞纳河口、我国的钱塘江口、英国的泰晤士河口、巴西的亚马逊河口、印度和孟加拉国的恒河口等,都是世界上潮差很大的地区。
其中芬迪弯的潮差最高,达18米,是世界上潮差最大的地区。
海洋潮汐能的大小随潮差而变,潮差越大那么潮汐能也越大。
比如,在1平方千米的海面上,潮差5米时,其潮汐能的最大发电能力约为5500千瓦;而潮差为10米时,其潮汐能的最大发电能力可达22000千瓦。
科学家们预算,全世界海洋蕴藏的潮汐能大概有27亿千瓦,其每年的发电量可达33480万亿度。所以巨大的海洋潮汐有“蓝色的煤海”之称。我国的海岸线长达2万千米,潮汐能的蕴藏至少有2亿千瓦,约占世纪潮汐能总蕴藏量的8%。
其中,渤海3000万千瓦,黄海5500万千瓦,东海7400万千瓦,南海4000万千瓦。
钱塘江的潮汐能大约700万千瓦。建国以后,在我国的广东、上海、福建、浙江、山东和江苏等地先后建成了数十座小型潮汐发电站。
1980年我国建成的浙江温岭县江厦潮汐电站,其装机总容量为3000千瓦,有几台500~700千瓦的机组已相继正式并网发电。
这座潮汐电站的规模仅次于法国的朗斯潮汐电站,居世界第二位。
人类越来越重视对天然资源的开发和利用,其中海洋潮汐发电的开发前影很大,如能让人类全面利用,那会给人类带来更多的便利。
2. 海洋能潮汐能
潮汐能(tide energy) 海水周期性涨落运动中所具有的能量。其水位差表现为势能,其潮流的速度表现为动能。这两种能量都可以利用,是一种可再生能源。由于在海水的各种运动中潮汐最守信,最具规律性,又涨落于岸边,也最早为人们所认识和利用,在各种海洋能的利用中,潮汐能的利用是最成熟的。
因月球引力的变化引起潮汐现象,潮汐导致海水平面周期性地升降,因海水涨落及潮水流动所产生的能量称为潮汐能。这种能量是永恒的、无污染的能量。潮汐能的能量与潮量和潮差成正比,或者说,与潮差的平方和水库的面积成正比。和水力发电相比,潮汐能的能量密度很低,相当于微水头发电的水平
3. 海洋潮汐发电项目
潮汐电站是利用海洋的潮汐能,驱动水轮机进行发电的电站。在海湾或有潮汐的河口筑起水坝,形成水库涨潮时水库蓄水,落潮时海洋水位降低,利用涨落潮的水位差,来驱动水轮发电机组来进行发电。我国是建造潮汐电站最多的国家。从上个世纪50年代以来,先后建造了近50座,到现在仍然有8座还在使用。
4. 海洋潮汐能发电的优点
与煤炭发电相比潮汐能源发电优势明显。
没得资源有限,煤炭的燃烧释放二氧化碳,污染空气带来温室效应,使得地球的温度升高。
所以利用煤炭发电成本是比较高的。
而利用潮汐发电,是利用潮汐的势能,完全无污染,即可保护环境,又是清洁能源。
5. 潮汐海洋能源开发现状调查
原理是:由于地球引力和惯性作用造成的海水周期性上下波动所产生的。具体来说,月球和太阳对地球的引力会使得海洋表面产生周期性的凸起和凹陷,从而形成涨潮和退潮。
时间方面,涨潮和退潮的周期大约为12小时半左右(实际时间因地点不同可能略有差异),其中涨潮和退潮各占据一半时间。当月球与太阳处于同一条直线时,即新月或满月时,潮汐幅度最大,形成春潮;而在月球与太阳呈直角时,即上弦月或下弦月时,潮汐幅度最小,形成小潮。
6. 潮汐海洋能源开发现状分析
开发潮汐能,如建造一个潮汐发电站会给潮汐区域带来一系列物理、化学、社会经济方面的环境影响。
这些影响包括发电站对潮汐区域的影响、对航海和渔业生产的影响,以及对蓄水池地区的生态影响,尤其是修建潮汐水坝所引起的有形障碍影响更甚,例如能产生成层作用、水土流失、泥沙淤积等生态后果。在一些污水从陆地排人海洋的地区,建造潮汐发电站会在蓄水区导致严重的污染问题。由于筑坝蓄水,污染物浓度得不到潮汐的稀释作用,会导致缺乏溶解氧而无法满足分解微生物的需要,而且由于水流速的降低,可沉降物质沉积在被阻挡的溶解氧含量低的深水中,底栖生物可能被窒息,被污染的海水也会使鱼虾类海洋生物难以生存。7. 潮汐能是海洋能源吗
核能,是可再生的。太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1367kw/m2。地球赤道的周长为40000km,从而可计算出,地球获得的能量可达173,000TW。
在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2,地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/m2,相当于有102,000TW 的能量。
8. 潮汐能是海洋清洁能源吗
1、潮汐能是一种清洁、不污染环境、不影响生态平衡的可再生能源。潮水每日涨落,周而复始, 取之不尽,用之不竭。它完全可以发展成为沿海地区生活、生产和国防需要的重要补充能源
2、它是一种相对稳定的可靠能源,很少受气候、水文等自然因素的影响,全年总发电量稳定,不 存在丰、枯水年和丰、枯水期影响。
9. 根据海洋潮汐能的产生原理如何利用潮汐能发电?
潮汐发电与普通水利发电原理类似。在涨潮时将海水储存在水库内,以势能的形式保存;在落潮时放出海水,利用高、低潮位之间的落差,推动水轮机旋转,带动发电机发电。差别在于海水与河水不同,潮汐、潮流发电所需要的潮差要大大低于河流所产生的压力,这意味着海洋的能量密度低,虽然蓄积的海水落差不大,但流量较大,并且呈间歇性,从而潮汐发电的水轮机结构要适合低水头、大流量的特点。潮水的流动与河水的流动不同,它是不断变换方向的。潮汐发电有以下几种形式:
(1)单池单向发电:先在海湾筑堤设闸,涨潮时开闸引水入库,落潮时便放水驱动水轮机组发电。这种类型的电站只能在落潮时发电,一天两次,每次最多5小时。
(2)单池双向发电:为在涨潮进水和落潮出水时都能发电,尽量做到在涨潮和落潮时都能发电,人们便使用了巧妙的回路设施或设置双向水轮机组,以提高潮汐的利用率。
(3)双池双向发电:配置高低两个不同的水库来进行双向发电。
然而,前两种类型都不能在平潮(没有水位差)或停潮时水库中水放完的情况下发出电压比较平稳的电力。第三种方式不仅在涨落潮全过程中都可连续不断发电,还能使电力输出比较平稳。它特别适用于那些孤立海岛,使海岛可随时不间断地得到平稳的电力供应。它有上下两个蓄潮水库,并配有小型抽水蓄能电站。但有一定的电力损失。
(4)波浪式发电:在近海海底设置小型涡轮机,在涨潮和退潮时利用潮水的流动从而像风力推动风力发电机一样推动涡轮机。随着科技的不断创新,涡轮机设计制造变得形态各异。其中浮球式发电机能够利用潮水波动的微弱能量进行发电,仿海洋生物发电机通过潮水推动的模仿海洋生物的运动来充分利用潮水中的能量进行发电。由于不断创新小型涡轮机对能源的利用效率越来越高,其能量的转换效率也不断提高。虽然此种新型发电机单个产能较低,但这种发电机可以适应大部分地形,并且能够组成大面积的海洋发电田,能更充分的利用海洋能源,且不需要建造大坝、水库,对海洋生态影响极小。
10. 海洋潮汐能发电原理展示
主要原因:
1.太阳系其他天体的影响,以月球和太阳的影响为主,它们对海水的引力呈现周期性变化(因为天体运动不是严格的匀速圆周,所以距离在变,而距离和引力成负相关,即距离越大,引力越小),导致海水被“吸起来”后又被“放下去”,形成潮汐,造成波纹和浪花.
2.地质原因,地震、海底火山喷发、板块运动都会产生振动,从而引起海水的“迫振”——产生波浪.
3.风力影响,太阳辐射的不均,造成了大气层局部气压的差异,加之地转偏向力的影响,形成了风.风吹动海水,也是形成波纹和浪花的一大原因.