當(dāng)今社會快速發(fā)展,所需要的能源也越來越多,陸地上的能源日益枯竭,于是人們又將目光放在了浩瀚的海洋中。相比于陸地,海洋中擁有更多可利用的資源,其中海洋電能的開發(fā)已經(jīng)成為人類極其重視的項目之一,人類主要利用潮汐、海浪和潮流進行發(fā)電。
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人類如何利用海水發(fā)電潮汐來自于月球、太陽及其他天體對地球的引力。人類最早利用海水發(fā)電的方式便是潮汐發(fā)電。它的發(fā)電原理與水力發(fā)電類似,首先建造一個蓄水庫,在潮汐到來時將海水儲存起來,退潮時再把海水放出來,利用潮位的高低變化來推動水輪機發(fā)電。
1967年,法國建造了世界上第一個大規(guī)模的潮汐發(fā)電站——朗斯潮汐電站。
朗斯河口的平均潮位落差達到8.5米,最大的潮位落差可以達到13.5米,非常適合建立潮汐發(fā)電站。朗斯潮汐電站內(nèi)裝有24臺可逆式渦輪機組,每一臺的功率都為1萬千瓦,而且還能夠自由旋轉(zhuǎn),適用于潮起潮落時的兩種不同水流發(fā)電。它的總功率達到24萬千瓦,一年的發(fā)電總量達到5.44億度。后來還添加了水泵,發(fā)電量又得到了提高。
潮流一般和潮汐同時發(fā)生,即海水在水平方向發(fā)生的周期性流動。潮流發(fā)電不需要電門建造水庫,而是直接利用水流推動安裝在海底或海中的水輪機發(fā)電。潮流發(fā)電不僅造價較低,污染也較小,地球上可利用的潮流能總量約為30億千瓦。
2005年,亞洲第一座潮流發(fā)電站在浙江岱山建成,它的功率可以達到40千瓦,前景十分廣闊,甚至受到聯(lián)合國工業(yè)發(fā)展組織的青睞,打算在岱山再建一座潮流發(fā)電站。
建造在海上的風(fēng)力發(fā)電廠海洋中可利用的資源十分豐富,除了潮汐、潮流等海洋資源可以用來發(fā)電以外,海風(fēng)也可以利用來發(fā)電,這也是一種取之不竭、用之不盡天然能源。
1890年,丹麥制造出世界上第一臺風(fēng)能發(fā)電機,到現(xiàn)在已經(jīng)100多年過去了,風(fēng)力發(fā)電也已經(jīng)成為風(fēng)能利用的最普及方式。風(fēng)力發(fā)電就是利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉的旋轉(zhuǎn)來發(fā)電,它既不需要燃料,也不會造成環(huán)境的污染,只要常年風(fēng)速較大的地區(qū)和沿岸海域,都非常適合利用風(fēng)能來發(fā)電。另外,那些缺少燃料和水資源的地區(qū),交通不便的沿海島嶼、草原牧區(qū)、山區(qū)和高原地帶等,也很適合開發(fā)風(fēng)能發(fā)電。
雖然陸地上修建風(fēng)力發(fā)電站比較容易,不過隨著各國大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電項目,導(dǎo)致陸地上適合修建風(fēng)力發(fā)電站的地方越來越少。于是,人們便將目光放在了海洋之上。比如英國、丹麥、瑞典、德國等都建立了屬于自己的海上風(fēng)電站。
海上風(fēng)電站最大的優(yōu)點就是不需要占用寶貴的陸地資源,不過它所需要的成本較高,而且設(shè)備常年浸泡在海水中,比較容易被腐蝕,養(yǎng)護和維修起來也比較麻煩。
怎樣“打撈”海洋中的太陽能太陽所散發(fā)的熱量,有很大一部分都被浩瀚的海洋吸收了。海洋表層100米的部分,每天都會吸收大量的太陽量。根據(jù)科學(xué)家的估算,每天被海洋吸引的太陽能相當(dāng)于燃燒1億噸的煤炭資源。因此,人們又將海洋稱為“太陽能的存儲池”。
如果人類能夠?qū)⒑Q蟮奶柲堋按驌啤逼饋?,必定會獲得巨大的能源。
法國科學(xué)家克勞德發(fā)現(xiàn),海水的溫度會隨著深度的增加而不斷下降,海洋表層的溫度要比海洋深處的溫度高出20攝氏度左右。為此,克勞德產(chǎn)生了一個大膽的想法:假如能夠?qū)⒑Q蟊砻娴臏囟壤鋮s到深層海水的溫度,那浩瀚的大海能夠釋放出多大的能量啊!
1930年,克勞德建成了世界上第一座海洋溫差發(fā)電站。不過,它的發(fā)電量遠遠小于耗電量,其發(fā)電量為負值。盡管這一次實驗不算成功,但是卻大大激發(fā)了人們利用海水溫差來發(fā)電的信心。目前,美國、日本等發(fā)達國家都在研究海洋溫差發(fā)電系統(tǒng),其成果也十分顯著。
海洋電能:能量倉庫
圖文簡介
海洋電能的開發(fā)已經(jīng)成為人類極其重視的項目之一,人類主要利用潮汐、海浪和潮流進行發(fā)電。
- 來源: 科學(xué)原理一點通
- 上傳時間:2018-05-01