《海洋能的利用》ppt课件

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1、海洋能的利用UtilizationofOceanEnergy田砾青岛理工大学2011年5月汇报提纲海洋能分类及特点海洋能利用技术及措施国内外海洋能利用现状团队可能的切入点1.海洋能分类及特点1.1海洋能源的种类潮汐能：潮涨和潮落形成的水的势能波浪能：海洋表面波浪具有的动能和势能海流能（潮流能）：海水流动的动能温差能：表层和深层海水温差的热能盐差能：盐度不同海水间的化学电位差能太阳辐射能和风能1.2海洋能的特点蕴藏量大能流的分布不均、密度低能量多变、不稳定2.海洋能利用技术及措施2.1潮汐发电的原理与技术潮汐能利用的主要方式是发电。通

2、过水库，在涨潮时将海水储存在水库内，以势能的形式保存，在落潮时放出海水，利用高、低潮位之间的落差，推动水轮机旋转，带动发电机发电。2.1.1潮汐电站的类型单库单向型、单库双向型和双库单向型（1）单库单向型在涨潮时将水库闸门打开，向水库充水，平潮时关闸；落潮后，待贮水库与外海有一定水位差时开闸，驱动水轮发电机组发电。优点是设备结构简单，投资少；缺点是发电断续，1天中约有65％以上的时间处于贮水和停机状态。（2）单库双向型第一种方案利用两套单向阀门控制两条向水轮机引水的管道。在涨潮和落潮时，海水分别从各自的引水管道进入水轮机，使水轮机单

3、向旋转带动发电机。第二种方案是采用双向水轮机组。（3）双库单向型用两个水力相联的水库，可实现潮汐能连续发电。涨潮时，向高贮水库充水；落潮时，由低贮水库排水，利用两水库间的水位差，使水轮发电机组连续单向旋转发电；其缺点是要建两个水库，投资大且工作水头降低。2.1.2潮汐发电的关键技术主要包括低水头、大流量、变工况水轮机组设计制造；电站的运行控制；电站与海洋环境的相互作用，包括电站对环境的影响和海洋环境对电站的影响，特别是泥沙冲淤问题；电站的系统优化，协调发电量、间断发电以及设备造价和可靠性等之间的关系；电站设备在海水中的防腐等。2.2

4、波浪能转换的原理与技术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。基本原理：利用物体在波浪作用下的振荡和摇摆运动；利用波浪压力的变化；利用波浪的沿岸爬升将波浪能转换成水的势能等。2.2.1三种主要波能利用装置振荡水柱式装置（有漂浮式和固定式两种）摆式装置（漂浮式和固定式）聚波水库式装置（1）振荡水柱波能装置目前已建成的装置都利用空气作为转换介质。其一级能量转换机构为气室，二级能量转换机构为空气透平。气室的下部开口在水下与海水连通，上部喷嘴与大气连通。波浪力作用下，气室下部水柱在气室内作强迫振动，

5、压缩空气往复通过喷嘴，将波浪能转换成空气的压能和动能。在喷嘴处安装一个空气透平并将透平转轴与发电机相连，则可利用压缩气流驱动透平旋转并带动发电机发电。优点是转动机构不与海水接触，防腐性能好，安全可靠，维护方便。缺点是二级能量转换效率较低。（2）摆式波能装置摆体是摆式装置的一级能量转换机构。波浪作用下，摆体作前后或上下摆动，将波浪能转换成摆轴的动能。液压装置与摆轴相联，它将摆的动能转换成液压泵的动能，再带动发电机发电。摆体运动很适合波浪大推力和低频的特性。因此，摆式装置的转换效率较高，但机械和液压机构的维护较为困难。另一优点是可以方便

6、地与相位控制技术相结合。相位控制技术可以使波能装置吸收到装置迎波宽度外的波浪能，从而效率大大提高。（3）聚波水库装置一级能量转换机构为喇叭型的收缩波道，波道与海连通的一面开口宽，然后逐渐收缩至贮水库。波浪在逐渐变窄的波道中，波高不断地被放大，直至波峰溢过边墙，将波浪能转换成势能贮存在水库中。收缩波道具有聚波器和转能器的双重作用。水库与外海间的水头落差可达3一8m，利用水轮发电机组可以发电。优点是一级转换没有活动部件，可靠性好，维护费用低，系统出力稳定。不足之处是电站建造对地形有要求，不易推广。2.2.2波浪能利用的关键技术波浪的聚集

7、与相位控制技术；装置的波浪载荷及在海洋环境中的生存技术；波能装置建造与施工中的海洋工程技术；不规则波浪中的波能装置的设计与运行优化；往复流动中的透平研究2.3温差能的转换原理与技术除发电外，温差能利用装置还可以同时获得淡水、深层海水、进行空调并可以与深海采矿系统中的扬矿系统相结合。因此，基于温差能装置可以建立海上独立生存空间并作为海上发电厂、海水淡化厂或海洋采矿、海上城市或海洋牧场的支持系统。总之，温差能的开发应以综合利用为主。2.3.1海洋温差能转换方式主要有开式循环和闭式循环两种方式（1）开式循环系统真空泵将系统内抽到一定的真空

8、，温水泵把表层水抽入闪蒸器，温海水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。从透平排出的低压蒸汽进入冷凝器，被由冷水泵从深层海水中抽上的冷海水所冷却，重新凝结为水并排入海中。在开式循环系统中，用海