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时间:2019-02-19
《毕业论文(设计)海洋能利用分析》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、海洋能利用分析摘要:海洋能是取Z不尽、用Z不竭的清洁能源。海洋能多种多样,利用海洋能发电能够改善能源结构和环境,有利于海洋资源开发,。文中对各种海洋能发电系统的主要技术原理、特点和技术现状作了综述和评价,最后指出海洋能利用的意义和前景。关键词:海洋能用海可再牛能源环境保护海洋能是指依附在海水中的能源。海洋通过各种物理过程或化学过程接收、存储和散发能量,这些能量以波浪、海流、潮汐、温差等形式存在于海洋之中。海洋面积占地球总面积的71%,到达地球的各种来自宇宙的能量,大部分落在海洋上空和海水屮,部分转化为各种形式的海洋能。海洋能的大部分来自于太阳的辐射和月球的引力。例如:太阳辐肘到地球
2、表面的太阳能大部分被海水吸收,使海洋表层水温升高,形成深部海水与表层海水之间的温差,因而形成由高温到低温的温差能;太阳能的不均匀分布导致地球上空气流运动,进而在海面产生波浪运动,形成波浪能;由地球之外其他星球(主要由月球)的引力导致的海面升高形成位能,称为潮汐能;由上述引力导致的海水流动(其特征是在一H内发生的、有规则的双向流动)的动能称为潮流能;非潮流的海流(其特征是一日内不发生双向的流动)的成因有受风驱动或海水自身密度差驱动等,归根结蒂是由太阳能造成的,其动能称为海流能。一、海洋能的特点海洋能在海穆总水体屮的蕴藏量巨大,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,
3、要想得到大能量,就得从大量的海水中获得。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、刀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。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。由于海洋能发电系统的运行环境恶劣,与其他可再生能源发电系统,如风电、光伏发电相比,发展相对滞后,但是随着相关技术的发展,以及各国科技工作者的努力,近年来,海洋能发电技术取得了长足的进步,陆续有试验电站进入商业化运行。可以预见,不远的将来,随着海洋能发电技术日益成熟,将会有越来越多的海洋能发电系统接入电网运行。由于海洋蕴涵量巨大,海洋能必将成
4、为能源供给的重要组成部分。二、海洋能利用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600〜1000米深处抽冷水使蒸汽冷凝。第一种采取闭式循环,第二种釆取开式循环。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。许多国家都在进行海水温差发电研究。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,输岀功率是以前的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
5、,其他配件费用也低,再加上用计算机控制,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2〜3万亿千瓦时。我国的海岸线长度达18000千米,据1958年普查结果估计,至少有2800万千瓦潮汐电力资源,年发电量最低不下700亿千瓦时。图1控制系统框图三、面临的问题很多海洋能至今没被利用的原因主要有两方面:一,经济效益差,成本高。二,一些技术问题还
6、没有过关。尽管如此,不少国家一面组织研究解决这些问题,一面在制定宏伟的海洋能利用规划。如法国计划到本世纪末利用潮汐能发电350亿千瓦时,英国准备修建一座100万千瓦的波浪能发电站,美国要在东海岸建造500座海洋热能发电站。从发展趋势来看,海洋能必将成为沿海国家,特别是发达的沿海国家的重要能源之一。四、前景展望全球海洋能的可再生量很大。根据联合国教科文组织1981年出版物的估计数字,五种海洋能理论上可再生的总量为766亿千瓦。其屮温差能为400亿千瓦,盐差能为300亿千瓦,潮汐和波浪能各为30亿千瓦,海流能为6亿千瓦。但如上所述是难以实现把上述全部能量取出,设想只能利用较强的海流、潮
7、汐和波浪;利用大降雨量地域的盐度差,而温差利用则受热机卡诺效率的限制。因此,估计技术上允许利用功率为64亿千瓦,其中盐差能30亿千瓦,温差能20亿千瓦,波浪能10亿千瓦,海流能3亿千瓦,潮汐能1亿千瓦(估计数字)。海洋能的利用还很昂贵,以法国的朗斯潮汐电站为例,其单位千瓦装机投资合1500美元(1980年价格),高出常规火电站。但在严重缺乏能源的沿海地区(包岛屿),把海洋能作为一种补充能源加以利用还是可取的。参考文献[1]GayleBarbinZydlewski&An
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