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2“清洁能源”有哪些 2.1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。 2.1.1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。 海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能量。在涨潮的过程中,汹涌而来的海水具有很大的动能, 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,势能又转化为动能。世界上潮差的较大值约为13一15m,但一般说来,平均潮 差在3如以上就有实际应用价值。潮汐能是因地而异的,不同的地区常常有不同的潮汐系统, 他们都是从深海潮波获取能量,但具有各自独特的特征。尽管潮汐很复杂,但对于任何地方 的潮汐都可以进行准确预报。潮汐能的利用方式主要是发电。潮汐发电是利用海湾、河口等 有利地形,建筑水堤,形成水库,以便于大量蓄积海水,并在坝中或坝旁建造水利发电厂房, 通过水轮发电机组进行发电。只有出现大潮,能量集中时,并且在地理条件适于建造潮汐电 站的地方,从潮汐中提取能量才有可能。虽然这样的场所并不是到处都有,但世界各国都已 选定了相当数量的适宜开发潮汐电站的站址。 2.1.2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有关。 在海洋上,波浪中再大的巨轮也只能像一个小木片那样上下漂荡。大浪可以倾覆巨轮, 也可以把巨轮折断或扭曲。假如波浪的波长正好等于船的长度,当波峰在船中间时,船首船 尾正好是波谷,此时船就会发生“中拱”。当波峰在船头、船尾时,中间是波谷,此时船就 会发生“中垂”。一拱一垂就像折铁条那样,几下子便把巨轮拦腰折断。20世纪50年代就发 生过一艘美国巨轮在意大利海域被大浪折为两半的海难。此时,有经验的船长只要改变航行 方向,就能避免厄运,因为航向改变即改变了波浪的“相对波长”,就不会发生轮船的中拱 和中垂了。 波浪的破坏力大得惊人。扑岸巨浪曾将几十吨的巨石抛到20米高处,也曾把万吨轮船举 上海岸。海浪曾把护岸的两、三千吨重的钢筋混凝土构件翻转。许多海港工程,如防浪堤、 码头、港池,都是按防浪标准设计的。 2.1.3海水温差能 海水温差能是指海洋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式。 海洋的表面把太阳的辐射能大部分转化为热水并储存在海洋的上层。另一方面,接近冰点的 海水大面积地在不到1000的深度从极地缓慢地流向赤道。这样,就在许多热带或亚热带海 域终年形成20℃以上的垂直海水温差。利用这一温差可以实现热力循环并发电。 温差发电的基本原理就是借助一种工作介质,使表层海水中的热能向深层冷水中转移, 从而做功发电。海洋温差能发电主要采用开式和闭式两种循环系统。 开式循环系统主要包括真空泵、温水泵、冷水泵、闪蒸器、冷凝器、透平发电机等组成 部分。真空泵先将系统内抽到一定程度的真空,接着启动温水泵把表层的温水抽入闪蒸器, 由于系统内己保持有一定的真空度,所以温海水就在闪蒸器内沸腾蒸发,变为蒸汽。蒸汽经 管道由喷嘴喷出推动透平运转,带动发电机发电。从透平排除的低压蒸汽进入冷凝器,被由2 “清洁能源”有哪些 2.1 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。 2.1.1 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。 海洋的潮汐中蕴藏着巨大的能量。在涨潮的过程中,汹涌而来的海水具有很大的动能, 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,势能又转化为动能。世界上潮差的较大值约为 13—15m,但一般说来,平均潮 差在 3m 以上就有实际应用价值。潮汐能是因地而异的,不同的地区常常有不同的潮汐系统, 他们都是从深海潮波获取能量,但具有各自独特的特征。尽管潮汐很复杂,但对于任何地方 的潮汐都可以进行准确预报。潮汐能的利用方式主要是发电。潮汐发电是利用海湾、河口等 有利地形,建筑水堤,形成水库,以便于大量蓄积海水,并在坝中或坝旁建造水利发电厂房, 通过水轮发电机组进行发电。只有出现大潮,能量集中时,并且在地理条件适于建造潮汐电 站的地方,从潮汐中提取能量才有可能。虽然这样的场所并不是到处都有,但世界各国都已 选定了相当数量的适宜开发潮汐电站的站址。 2.1.2 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有关。 在海洋上,波浪中再大的巨轮也只能像一个小木片那样上下漂荡。大浪可以倾覆巨轮, 也可以把巨轮折断或扭曲。假如波浪的波长正好等于船的长度,当波峰在船中间时,船首船 尾正好是波谷,此时船就会发生“中拱”。当波峰在船头、船尾时,中间是波谷,此时船就 会发生“中垂”。一拱一垂就像折铁条那样,几下子便把巨轮拦腰折断。20世纪50年代就发 生过一艘美国巨轮在意大利海域被大浪折为两半的海难。此时,有经验的船长只要改变航行 方向,就能避免厄运,因为航向改变即改变了波浪的“相对波长”,就不会发生轮船的中拱 和中垂了。 波浪的破坏力大得惊人。扑岸巨浪曾将几十吨的巨石抛到20米高处,也曾把万吨轮船举 上海岸。海浪曾把护岸的两、三千吨重的钢筋混凝土构件翻转。许多海港工程,如防浪堤、 码头、港池,都是按防浪标准设计的。 2.1.3 海水温差能 海水温差能是指海洋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式。 海洋的表面把太阳的辐射能大部分转化为热水并储存在海洋的上层。另一方面,接近冰点的 海水大面积地在不到1000m的深度从极地缓慢地流向赤道。这样,就在许多热带或亚热带海 域终年形成20℃以上的垂直海水温差。利用这一温差可以实现热力循环并发电。 温差发电的基本原理就是借助一种工作介质,使表层海水中的热能向深层冷水中转移, 从而做功发电。海洋温差能发电主要采用开式和闭式两种循环系统。 开式循环系统主要包括真空泵、温水泵、冷水泵、闪蒸器、冷凝器、透平发电机等组成 部分。真空泵先将系统内抽到一定程度的真空,接着启动温水泵把表层的温水抽入闪蒸器, 由于系统内已保持有一定的真空度,所以温海水就在闪蒸器内沸腾蒸发,变为蒸汽。蒸汽经 管道由喷嘴喷出推动透平运转,带动发电机发电。从透平排除的低压蒸汽进入冷凝器,被由
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