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新型海洋能发电 华北电力大学环境学院 主要内容 水能资源简介 世界和我国海洋能概况 潮汐能 海浪能和海流能 温差浓差发电 海洋生物发电 第一节 水能资源简介 第二节 海洋能源概况 海洋能源的基本特点 4、海洋能的缺点 破坏性大，利用困难 海水腐蚀严重，工程建筑要求高 密度低，强度弱，工程造价高 开发利用晚，技术尚不成熟 5、各类海洋能源利用现状 潮汐能技术成熟，进入工程规划阶段 海洋热能正在进行工程研究阶段 波浪能处于试验研究阶段 海流能和盐差能尚处于原理研究阶段 7、世界海洋能源总量 8、世界海洋能源分布 9、我国海洋能概况 第三节 潮汐能 2、潮汐的科学研究 3、潮汐的基本概念 高潮：海面升到最高位置 低潮：海面降到最低位置 平潮：到了高潮出现不涨落的现象 涨潮：从低潮到高潮的过程 落潮：从高潮到低潮的过程 停潮：低潮不涨落的现象 潮汐循环：海面的一涨一落两个过程 半日潮：一天中两涨两落，两个循环 全日潮：一天中一涨一落，一个循环 混合潮：周期不固定。 5、潮汐动力学理论 5、潮汐能利用中的主要因素 6、潮汐发电 潮汐发电原理 一种是利用潮流推动水轮机，水轮机带动发电机发电，称为潮流发电。 另一种是潮位发电，就是在河口、海湾处修筑堤坝，形成水库，利用落差的势能，推动水轮机发电，也是通常说的潮汐发电。 7、潮汐水电站 潮汐发电过程：利用潮水涨、落产生的水位差所具有势能来发电的，也就是把海水涨、落潮的能量→机械能→电能(发电)的过程。 流量大，水头低的水电站。 最大的潮汐电站——法国朗斯电站 潮汐发电量的计算 8、潮汐发电站的形式 9、潮汐发电站的组成 第一部分为坝体。 用来阻拦海水，以形成水库，是发电站的主题部分。 第二部分为引水系统 由各种闸门、引水渠道组成，它的主要作用是造成水库水面和海面以及高低水库之间的落差。 第三部分是以水轮发电机组为主体的发电设备和输电线路。 第四节 海浪能和海流能 风浪 风的直接吹拂产生。风对海面的压力以及摩擦力是风浪产生的原动力。所以风浪的能量来源于风能。（无风不起浪） 涌浪 风浪传到无风的海区或者风停以后的余波，称为涌浪。（无风三尺浪） 近岸浪 涌浪传到浅水区，由于水深变化的影响，出现波面破碎和倒卷，这种浪称为近岸浪。 波浪发电装置类型 1、浮力式： 利用海面浮体受波浪上下颠簸引起的运动，通过机械传动发电。 2、空气汽轮机方式：利用波浪的上下运动，产生空气气流，以推动空气汽轮机发电。 3、波浪整流方式：该装置由高、低水位区及单向阀门组成，当该装置处于浪峰时，海水由阀门进入高水位区；当处于波谷时，高水位区的水流向低水位区，在流回海里。 4、液压方式：利用波浪发电装置的上下摆动或转动，带动液压马达产生高压水流，推动涡轮机发电。 第五节 海洋温差浓差发电 海水温度垂直分布 第一层为均匀层。 从海面至海面一下几十米甚至上百米，由于直接受太阳的照射，水温较高，又由于风和海浪所引起的混合作用十分强烈，所以温度均匀。 第二层为变温层。 大约在几百米至1000米左右，那里不但太阳照射不到，而且海水运动混合作用很弱，所以海水温度随水深的增加急剧下降。 第三层为恒温层。 大约在1000米左右，那里的海水温度常在2-6oC。超过2000米，海水温度保持在2oC左右，变化很小。 海水浓差发电 浓差发电分类 一种是利用数百米水柱高的渗透压，使海水升高，然后获得海水从高处流向低处的势能发电。 另一种是利用化学能直接转换成电能的形式，也成为浓差电池。 浓差发电的可行性 第六节 海洋生物发电 海浪类型 一、海 浪 能 〔 波 浪 能 〕 风和海面之间的互动，产生海浪。 海浪中既有动能（海水前移 运动）也有位能（部分海水水位升高）。 海浪能最密集的地方在南北半球的纬度40度到60度之间。而主要原因是这个地带的信风的缘故。 理论上波高规则的海浪功率P为∶ P = H2T（千瓦/米）  H 是 海 浪 高 度 （ 浪 峰 到 浪 谷 之 间 垂 直 距 离 ） ， 单位米 T 是 海 浪 周 期 ， 单 位 秒 海浪发电 风与海面作用产生海浪，海浪能是以动能形式表现的水能资源之一。1977年，有人对世界各大洋平均波高1米、周期1秒的海浪进行推算，认为全球海浪能功率约为700亿千瓦，其中可开发利用的约为25亿千瓦，与潮汐能相近。 浮动海浪能发电机可利用类似浮标的涡轮机让海浪驱动发电。 早在20世纪70年代，英国爱丁堡大学的工程师斯蒂芬?索尔特就发明了利用海浪发电的“爱丁堡鸭”海