海洋能百科

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1、海洋能海洋能指依附在海水中的可再生能源，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。地球表面积约为 5.1X10A8kmA2,其中陆地表面积为 1.49X10A8kmA2 占 29%；海洋面积达 3.61X 108kmA2, 以海平面计，全部陆地的平均海拔约为840m，而海洋的平均深度却为380m，整个海水的 容积多达1.37X10A9kmT。一望无际的大海，不仅为人类提供航运、水源和丰富的矿藏， 而且还蕴藏着巨大的能量，它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， 不像在陆地和空中那样容易散失。海洋能指依附在海水

2、中的可再生能源，海洋通过各种物理过程接收、海洋能 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。 简介海洋能(ocean energy)是海水运动过程中产生的可再生能，主要包括温差能、潮汐能、 波浪能、潮流能、海流能、盐差能等。潮汐能和潮流能源自月球、太阳和其他星球引力，其 他海洋能均源自太阳辐射。海水温差能是一种热能。低纬度的海面水温较高，与深层水形成温度差，可产生热交换。 其能量与温差的大小和热交换水量成正比。潮汐能、潮流能、海流能、波浪能都是机械能。 潮汐的能量与潮差大小和潮量成正比。波浪的能量与波高的平方和波动水域面积成正比。在 河口水域还存海洋能

3、在海水盐差能(又称海水化学能)，入海径流的淡水与海洋盐水间有盐度差,若隔以半透膜, 淡水向海水一侧渗透，可产生渗透压力，其能量与压力差和渗透能量成正比。地球表面积约为5.1X108kmA2，其中陆地表面积为1.49X108kmA2占29%；海洋面 积达3.61X108kmA2，以海平面计，全部陆地的平均海拔约为840m,而海洋的平均深度却 为380m,整个海水的容积多达1.37X109kmA3o 一望无际的大海，不仅为人类提供航运、 水源和丰富的矿藏，而且还蕴藏着巨大的能量，它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，不像在陆地和空中那样容易散失。海洋能有三个显着特点，1蕴藏量

4、大，并且可以再生不绝。2能流的分布不均、密度低。3. 能量多变、不稳定。特点海洋能具有如下特点：1. 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。2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。3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

5、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。4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。 主要能量形式1、潮汐能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 流动所产生的能量成为潮汐能。潮汐与潮流能来源于月球、太阳引力，其它海洋能均来源于太阳辐射，海洋面积占地球 总面积的 71%，太阳到达地球的能量，大部分落在海洋上空和海水中，部分转化成各种形式 的海洋能。潮汐能的主要利用方式为发电，目前世界上最大的潮汐电站是法国的朗斯潮汐电站，我 国的江夏潮汐实验电站为国内最大。2

6、、波浪能波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能，是一种在风的作用下产生的，并以位能 和动能的形式由短周期波储存的机械能。波浪的能量波高的平方、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。波浪发电是波浪能利用的主要方式，此外，波浪能还可以用于抽水、供热、海水淡化以 及制氢等。3、海水温差能海水温差能是指涵养表层海水和深层海水之间水温差的热能，是海洋能的一种重要形 海洋能 式。低纬度的海面水温较高，与深层冷水存在温度差，而储存着温差热能，其能量与温差的 大小和水量成正比温差能的主要利用方式为发电，首次提出利用海水温差发电设想的是法国物理学家阿松 瓦尔，19

7、26年，阿松瓦尔的学生克劳德试验成功海水温差发电。1930 年，克劳德在古巴海 滨建造了世界上第一座海水温差发电站，获得了 10kW的功率。温差能利用的最大困难是温差大小，能量密度低，其效率仅有 3%左右，而且换热面积 大，建设费用高，目前各国仍在积极探索中。4、盐差能盐差能是指海水和淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的化学电位差能，是以化学 能形态出现的海洋能。主要存在与河海交接处。同时，淡水丰富地区的盐湖和地下盐矿也可 以利用盐差能。盐差能是海洋能中能量密度最大的一种可再生能源。据估计，世界各河口区的盐差能达30TW，可能利用的有2.6TW。我国的盐差能估计为 1.1X108kw，主要集

8、中在各大江河的出海处，同时，我国青海省等地还有不少内陆盐湖可 以利用。盐差能的研究以美国、以色列的研究为先，中国、瑞典和日本等也开展了一些研究。 但总体上，对盐差能这种新能源的研究还处于实验室实验水平，离示范应用还有较长的距离。5、海流能海流能是指海水流动的动能，主要是指海底水道和海峡中较为稳定的流动以及由于 海洋能 潮汐导致的有规律的海水流动所产生的能量，是另一种以动能形态出现的海洋能。海流能的利用方式主要是发电，其原理和风力发电相似。全世界海流能的理论估算值约 为108kW量级。利用中国沿海130个水道、航门的各种观测及分析资料，计算统计获得 中国沿海海流能的年平均功率理论值约为1.4X1

9、0TkW。属于世界上功率密度最大的地区之 一，其中辽宁、山东、浙江、福建和台湾沿海的海流能较为丰富，不少水道的能量密度为 1530kW/mT，具有良好的开发值。特别是浙江的舟山群岛的金塘、龟山和西候门水道， 平均功率密度在20kW / m2以上，开发环境和条件很好。发电方式海洋热能发电有两种方式：第一种是将低沸点工质加热成蒸汽；第二种是将温水直接送入真空室使之沸腾变成蒸汽。蒸汽用来推动汽轮发电机发电，最后从6001000米深处抽冷水使蒸汽冷凝。第一种采取闭式循环，第二种采取开式循环。海水温差发电，1930年在法国首次试验成功，只是当时发出的电能不如耗去的电力多， 因而未能付诸实施。现在，许多国

10、家都在进行海水温差发电研究。海洋能实践证明，开式循环比闭式循环有更多的优点：以温海水作工质，可避免氨或二氯二 氟甲烷等有毒物质对海洋的污染；开式循环系直接接触热交换器，价廉且效率高；直接 接触热交换器可采用塑料制造，在温海水中的抗腐蚀性高；能产生副产品蒸馏水。开 式循环也有缺点：产生的蒸汽密度低，汽轮机体积大；变成蒸汽的海水排回海洋后，会影响 附近生物的生存环境。海洋温差发电是以非共沸介质（氟里昂-22与氟里昂-12的混合体）为媒质，输出功率是以前的1.1 1.2倍。一座75千瓦试验工厂的试运行证明，由于热交换器采用平板装置，所需抽水量很小， 传动功率的消耗很少，其他配件费用也低，再加上用计算

11、机控制，净电输出功率可达额定功 率的70。一座3000千瓦级的电站，每千瓦小时的发电成本只有50日元以下，比柴油发 电价格还低。人们预计，利用海洋温差发电，如果能在一个世纪内实现，可成为新能源开发 的新的出发点。潮汐发电汹涌澎湃的大海，在太阳和月亮的引潮力作用下，时而潮高百丈，时而悄然退去，留下 一片沙滩。海洋这样起伏运动，日以继夜，年复一年，是那样有规律，那样有节奏，好像人 在呼吸。海水的这种有规律的涨落现象就是潮汐。潮汐发电就是利用潮汐能的一种重要方式。据初步估计，全世界潮汐能约有10亿多千 瓦，每年可发电23万亿千瓦时。我国的海岸线长度达18000千米，据1958年普查结果 估计，至少有

12、2800万千瓦潮汐电力资源，年发电量最低不下700亿千瓦时。世界着名的大潮区是英吉利海峡，那里最高潮差为14.6米，大西洋沿岸的潮差也达47.4米。我国的杭州湾的“钱塘潮”的潮差达9 米。据估计，我国仅长江口北支就能建80万千瓦潮汐电站，年发电量为23亿千瓦时，接近 新安江和富春江水电站的发电总量；钱塘江口可建 500 万千瓦潮汐电站，年发电量约 180 多亿千瓦时，约相当于10个新安江水电站的发电能力。早在 12 世纪，人类就开始利用潮汐能。法国沿海布列塔尼省就建起了“潮磨”，利用潮 汐能代替人力推磨。随着科学技术的进步，人们开始筑坝拦水，建起潮汐电站。法国在布列塔尼省建成了世界上第一座大型

13、潮汐发电站，电站规模宏大，大坝全长750 米，坝顶是公路。平均潮差8.5米，最大潮差13.5米。每年发电量为5.44 亿千瓦时。中国解放后在沿海建过一些小型潮汐电站。例如，广东省顺德县大良潮汐电站（144 千 瓦）、福建厦门的华美太古潮汐电站（220千瓦）、浙江温岭的沙山潮汐电站（40千瓦）及象 山高塘潮汐电站（450千瓦）。波力发电“无风三尺浪”是奔腾不息的大海的真实写照。海浪有惊人的力量， 5 米高的海浪，每 平方米压力就有10吨。大浪能把13吨重的岩石抛至20米高处，能翻转1700吨重的岩石， 甚至能把上万吨的巨轮推上岸去。海浪蕴藏的总能量是大得惊人的。据估计地球上海浪中蕴藏着的能量相当

14、于90万亿千 瓦时的电能。江厦潮汐电站1980 年 5 月 4 日，浙江省温岭的江厦潮汐电站第一台机组并网发电，揭开了中国较大 规模建设潮汐电站的序幕。该电站装有6台500 千瓦水轮发电机组，总装机容量为3000千 瓦，拦潮坝全长670 米，水库有效库容270 万立方米，是一座规模不小的现代潮汐电站。它 不但为解决浙江的能源短缺作出应有的贡献，而且在经济上亦有竞争能力。江厦潮汐电站的 单位造价为每千瓦2500 元，与小水电站的造价相当。浙江沙山的40 千瓦小型潮汐电站，从 1959 年建成至今运行状况良好，投资4 万元，收入已超过35万元。海山潮汐电站装机150 千瓦，年发电量29万千瓦时，收

15、入2 万元，并养殖蚶子、鱼虾及制砖，年收入20 万元。潮汐发电有三种形式：一种是单库单向发电。它是在海湾（或河口）筑起堤 海洋能 坝、厂房和水闸，将海湾（或河口）与外海隔开，涨潮时开启水闸，潮水充满水库，落潮时 利用库内与库外的水位差，形成强有力的水龙头冲击水轮发电机组发电。这种方式只能在落 潮时发电，所以叫单库单向发电。第二种是单库双向发电，它同样只建一个水库，采取巧妙 的水工设计或采用双向水轮发电机组，使电站在涨、落潮时都能发电。但这两种发电方式在 平潮时都不能发电。第三种是双库双向发电。它是在有利条件的海湾建起两个水库，涨潮和 落潮的过程中，两库水位始终保持一定的落差，水轮发电机安装在两

16、水库之间，可以连续不 断地发电。潮汐发电有许多优点。例如，潮水来去有规律，不受洪水或枯水的影响；以河口或海湾 为天然水库，不会淹没大量土地；不污染环境；不消耗燃料等。但潮汐电站也有工程艰巨、 造价高、海水对水下设备有腐蚀作用等缺点。但综合经济比较结果，潮汐发电成本低于火电。 编辑本段 蕴藏量各种海洋能的蕴藏量是非常巨大的，据估计有 780多亿千瓦，其中波浪能700亿千瓦， 潮汐能30亿千瓦，温度差能20 亿千瓦，海流能10亿千瓦，盐度差能10 亿千瓦。科学家曾 作过计算，沿岸各国尚未被利用的潮汐能要比目前世界全部的水力发电量大一倍。如果将波 浪的能量转换为可利用的能源，那真是一种理想的巨大的能源。沿海各国，特别是美国、俄 罗斯、日本、法国等国都非常重视海洋能的开发。从各国的情况看，潮汐发电技术比较成