【文章內(nèi)容簡介】 開發(fā)利用的環(huán)境條件等因素， 浙江舟山 和 渤海海峽 等海域條件良好。 海流能的資源分布 海洋能發(fā)電 海流發(fā)電的發(fā)展狀況 ?進行海流能技術(shù)研發(fā)的國家，有中、美、英、加、日、意等。其中美、日和英等發(fā)達國家進行了較多的潮流發(fā)電試驗，相對而言走在前列。 ?加拿大 在 1980 年就提出用類似 垂直軸 風(fēng)力機的 水輪機 來獲取潮流能，還進行了 5 kW的海流透平試驗。 ?隨后 英國 和 意大利 設(shè)想的 潮流發(fā)電機 都采用類似的方案。 ?1985 年 美國 試驗了 2 kW小型的海流渦輪機發(fā)電裝置。 ?日本 1988 年安裝在海底的 215kW海流機組，是比較成功的海流發(fā)電項目。 海洋能發(fā)電 中國是世界上潮流發(fā)電研究最早的國家。 ?1978年，有農(nóng)民企業(yè)家造了一個試驗裝置，得到了 的電力輸出。 ?哈工大經(jīng)過 多次樣機試驗 ， 2022 年 建成 70kW 實驗電站。 海洋能發(fā)電 海流發(fā)電有許多優(yōu)點 ?不必像潮汐發(fā)電那樣，修筑大壩，還要擔(dān)心泥沙淤積； ?也不像海浪發(fā)電那樣，電力輸出不穩(wěn)。 ?目前海流發(fā)電雖然還處在小型試驗階段，它的發(fā)展還不及潮汐發(fā)電和海浪發(fā)電，但人們相信，海流發(fā)電將以穩(wěn)定可靠、裝置簡單的優(yōu)點，在海洋能的開發(fā)利用中獨樹一幟。 海洋能發(fā)電 海流發(fā)電的原理 （ 1）輪葉式海流發(fā)電 原理 和風(fēng)力發(fā)電類似 ，利用海流推動輪葉，帶動發(fā)電機。 輪葉的轉(zhuǎn)軸有與海流 平行 的，也有與海流 垂直 的，如圖所示。 海洋能發(fā)電 （ 2）降落傘式海流發(fā)電 ?多個“降落傘”串聯(lián)在環(huán)形的鉸鏈繩上。 ?當海流的力量會迫使“降落傘”張開或收攏。 ?鉸鏈繩在撐開的“降落傘”帶動下轉(zhuǎn)動，帶動安裝在船上的鉸盤轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。 海洋能發(fā)電 （ 3）磁流式海流發(fā)電 ?帶電粒子高速地垂直流過強磁場時，可以直接產(chǎn)生電流。 ?磁流式發(fā)電裝置沒有機械傳動部件，不用發(fā)電機組，海流能的利用效率很高。 ?目前這種海流發(fā)電方式還處在原理性研究階段。 海洋能發(fā)電 海水的溫差 ?太陽輻射的情況不同， 海水的溫度是有差異的。 水平分布 ，一般 隨著緯度增加而降低 。 垂直分布 ，都是 隨著深度增加而降低 。 ?海水溫度大體保持穩(wěn)定，溫度變動范圍一般在 2～ 3℃ 。 海水的溫差和溫差能 海水溫差能 ?由海洋 表層海水和深層海水 之間 水溫差 形成的溫差熱能，是海洋能的一種重要形式。 海洋能發(fā)電 全球的海洋溫差能分布 ?據(jù)有關(guān)研究資料，位于 北緯 45176。 至 南緯 40176。 的約 100 個國家和地區(qū)都可以進行海洋溫差發(fā)電。 中國的海水溫差能分布 ?我國南海的表層海水溫度全年平均在 25～ 28℃ ，其中有300 多萬 km2海區(qū)，上下溫度差為 20℃ 左右，是海水溫差發(fā)電的好地方。 海水的溫差和溫差能 海洋能發(fā)電 溫差發(fā)電的原理 ?海洋溫差能發(fā)電 ，就是利用海洋 表層暖水 與 底層冷水 之間的溫度差來發(fā)電。 ?通常所說的海洋溫差發(fā)電，大多是指基于 海洋熱能轉(zhuǎn)換（ OTEC）的熱動力發(fā)電技術(shù)， ?工作方式分為 開式循環(huán)、閉式循環(huán)、混合式循環(huán) 三種。 ?最近，也有研究者提出 根據(jù) 溫差效應(yīng) 利用海水溫差 直接發(fā)電 的設(shè)想。 海洋能發(fā)電 開式循環(huán)系統(tǒng) 工作原理 ?先用真空泵將 循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)抽成真空 ，再用溫水泵把溫海水抽入蒸發(fā)器。 ?系統(tǒng)內(nèi)有一定的真空度， 溫海水在蒸發(fā)器內(nèi)沸騰蒸發(fā) ，變?yōu)檎羝?，推動蒸汽輪機運轉(zhuǎn)，帶動發(fā)電機發(fā)電。 ?蒸汽通過汽輪機后 ， 被 冷水泵抽上來的 深海冷水冷卻 ， 凝結(jié)成淡化水后排出 。 ?冷海水 冷卻了水蒸氣后又 回到海里 。 ?作為工作物質(zhì)的海水，與外界相通，因此稱為 開式循環(huán) 。 海洋能發(fā)電 開式循環(huán)系統(tǒng) 開式循環(huán)的優(yōu)點 ?在 發(fā)電 的同時，還可以獲得很多有用的 副產(chǎn)品 。 ?－溫海水在蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)后所留下的 濃縮水 ，可用來提煉化工產(chǎn)品 ； ?－可以得到大量 淡水 。 海洋能發(fā)電 開式循環(huán)的不足 ① 低溫低壓下海水的 蒸氣壓很低 ，為使汽輪發(fā)電機能在低壓下運轉(zhuǎn)， 機組 必須造得十分 龐大 。 ② 開式循環(huán)的 熱效率很低 ，為減少損耗，不得不把各種 裝置和管道 設(shè)計得 很大 。 ③ 需要耗用 巨量 的 溫海水和冷海水 ，耗能嚴重，發(fā)電量的1/4～ 1/3 消耗于系統(tǒng)本身 。 ④ 在 海洋深處 提取大量的冷海水，存在許多 技術(shù)困難 。 開式循環(huán)系統(tǒng) 海洋能發(fā)電 閉式循環(huán)系統(tǒng) ?閉式循環(huán) 系統(tǒng) 用低沸點液體 （如液態(tài)氨） 作為工作介質(zhì) ，所產(chǎn)生的蒸氣作為工作流體。 ?氨水的沸點 33℃ ，明顯低于水，更容易沸騰。 海洋能發(fā)電 閉式循環(huán)系統(tǒng)的特點 缺點 ：蒸發(fā)器和冷凝器要求高， 耗資昂貴 。 優(yōu)點 ：蒸汽壓力提高數(shù)倍， 發(fā)電裝置體積變小 ，而 發(fā)電量可達到工業(yè)規(guī)模 。 閉式循環(huán)系統(tǒng)一提出，就得到廣泛的贊同和重視，成為目前海水溫差發(fā)電的主要形式 。 閉式循環(huán)系統(tǒng) 海洋能發(fā)電 ?混合循環(huán)系統(tǒng) 也是以低沸點的物質(zhì)為工質(zhì)。用溫海水閃蒸出來的低壓蒸汽來加熱低沸點工質(zhì)。既能產(chǎn)生新鮮淡水，又可減少蒸發(fā)器體積，節(jié)省材料，便于維護。 混合循環(huán)系統(tǒng) 海洋能發(fā)電 ?據(jù) 塞貝克效應(yīng) ，若將兩個不同的導(dǎo)體 /半導(dǎo)體電極分別置于海洋 表層溫海水 和 深層冷海水 中，電極間即可產(chǎn)生電壓。 ?這種溫差發(fā)電方法，在具體實現(xiàn)上仍有很多困難，還停留在設(shè)想階段。 直接溫差發(fā)電 海洋能發(fā)電 溫差發(fā)電的發(fā)展 1881 年 ， 法國 人最早提出利用海水溫差發(fā)電的設(shè)想； 1948 年 ， 法國 在非洲象牙海岸建造了一座 7MW 的 開式循環(huán)海水溫差發(fā)電站。 1964 年 ， 美國 人提出了 閉式循環(huán)方案 。 1980 年 ， 美國 在夏威夷建造了一座 1MW 的 實驗裝置。 海洋能發(fā)電 日本科學(xué)家 從 1973 年 開始進行海洋溫差發(fā)電的研究。 日本 1981年 完成 100kW 閉式 循環(huán)溫差電站， 1993年 建成210kW 開式 循環(huán)裝置，凈出力為 40～ 50kW。 1995 年 前后 印度 建成 6 座 5 萬千瓦 的 陸基 海水溫差能電站。 1980s年代 臺灣電力公司 和 中科院廣州能源研究所 分別開設(shè)進行了溫差利用的研究。 溫差發(fā)電的發(fā)展 海洋能發(fā)電 溫差發(fā)電的世界之最 世界最早的海水溫差發(fā)電實驗 1926 年， 克勞德 在 法蘭西 科學(xué)院大廳， …… 世界第一座海水溫差電站 1930 年， 克勞德 在 古巴海濱 …… 世界第一座實用的海水溫差電站 1979年， 美國 在夏威夷島西部海域 …… 世界最大的海水溫差電站 1990 年， 日本 在鹿兒島 …… 海洋能發(fā)電 海洋溫差能發(fā)電系統(tǒng)，還有許多技術(shù)和經(jīng)濟問題需要解決： （ 1）轉(zhuǎn)換效率低。 （ 2）投