第三节海洋能的开发利用PPT讲稿.ppt

第三节海洋能的开发利用课件第1页，共18页，编辑于2022年，星期三 世界已探明能源储量和可开采年限世界已探明能源储量和可开采年限石油：资源的储量为石油：资源的储量为10195亿桶，可供开采亿桶，可供开采43年，高成年，高成本油田可供人类开采本油田可供人类开采240年；年；天然气：埋藏量为天然气：埋藏量为144万亿立方米，可开采万亿立方米，可开采63年，高成年，高成本气田可供开采本气田可供开采452年；年；煤炭：埋藏量煤炭：埋藏量10316亿吨，可开采亿吨，可开采231年；年；铀：已探明储量铀：已探明储量436万吨，可供万吨，可供72年使用年使用(海水中的铀可供使用海水中的铀可供使用1万年，利用钚为燃料的增值核反应万年，利用钚为燃料的增值核反应堆可使用堆可使用100万年万年)；利用热核反应，海水中的锂能源可开；利用热核反应，海水中的锂能源可开采年限为采年限为1600万年万年(DT 反应反应)，而利用重水的，而利用重水的DD反应，则反应，则开采年限为开采年限为60亿年亿年第2页，共18页，编辑于2022年，星期三油荒！油荒！第3页，共18页，编辑于2022年，星期三一、海洋能的特点一、海洋能的特点2、类型：、类型：潮汐能、波浪能、海流能、温差能、盐差能潮汐能、波浪能、海流能、温差能、盐差能1、海洋能：、海洋能：海洋中所蕴藏的可再生的自然能源海洋中所蕴藏的可再生的自然能源3、特点：（优缺点）、特点：（优缺点）（1）总量大，密度小）总量大，密度小（2）可再生）可再生（3）污染小，是清洁能源）污染小，是清洁能源（4）时空分布不均）时空分布不均空间上因地而异空间上因地而异时间上有日变化、月变化、年时间上有日变化、月变化、年变化变化思考：思考：为什么美国、俄罗斯、日本、法国等特别重视对海洋能的为什么美国、俄罗斯、日本、法国等特别重视对海洋能的开发利用？开发利用？第4页，共18页，编辑于2022年，星期三二、海洋能开发利用前景二、海洋能开发利用前景1、潮汐能及其利用、潮汐能及其利用（1）分布：）分布：浅窄的海峡、海湾和河口区域浅窄的海峡、海湾和河口区域（2）利用方式：）利用方式：潮汐发电潮汐发电潮差足够大潮差足够大选择浅窄的海峡、海湾和河口区域选择浅窄的海峡、海湾和河口区域海岸能储蓄大量海水，并进行土建施工海岸能储蓄大量海水，并进行土建施工-取决于河口喇叭形的形状取决于河口喇叭形的形状-口小腹大，地形平坦的地区口小腹大，地形平坦的地区（3）选址条件：）选址条件：（4）利用现状）利用现状世界：世界：中国：中国：最早最早-德国布斯姆德国布斯姆 最大最大-法国朗斯法国朗斯广东广东顺德、东湾、山东顺德、东湾、山东乳山、上海乳山、上海崇明崇明第5页，共18页，编辑于2022年，星期三二、海洋能开发利用前景二、海洋能开发利用前景2、波浪能及其利用、波浪能及其利用（1）特点：）特点：最耗费能源的冬季，可利用的波浪能量最大最耗费能源的冬季，可利用的波浪能量最大海面极少平静，波浪随时可以利用海面极少平静，波浪随时可以利用清洁的能源清洁的能源可再生的能源可再生的能源波浪能不稳定，开发利用难度大波浪能不稳定，开发利用难度大40-60西风带地区（南半球比北半球大）西风带地区（南半球比北半球大）赤道无风带赤道无风带-波浪能少波浪能少极地极地-多结冰多结冰-波浪能少波浪能少（2）分布：）分布：（3）利用现状：）利用现状：波浪能发电波浪能发电-航标灯提供电能航标灯提供电能第6页，共18页，编辑于2022年，星期三第7页，共18页，编辑于2022年，星期三海水温差能是指涵养表层海水和深层海水之间水温差的热能，是海水温差能是指涵养表层海水和深层海水之间水温差的热能，是海洋能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的深度从极地缓慢地流向赤道。这样，就在许多流向赤道。这样，就在许多热带或亚热带海域热带或亚热带海域终年形成终年形成20以上的垂以上的垂直海水温差直海水温差。利用这一温差可以实现热力循环并发电。利用这一温差可以实现热力循环并发电。第8页，共18页，编辑于2022年，星期三 温差发电的基本原理就是借助一种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。深层冷水中转移，从而做功发电。例如使用低沸点的二氧化硫、氨或例如使用低沸点的二氧化硫、氨或氟利昂做介质，在表层温水热力作氟利昂做介质，在表层温水热力作用下气化、沸腾，吹动透平机发电，用下气化、沸腾，吹动透平机发电，再利用深层冷水把工作介质凝结成再利用深层冷水把工作介质凝结成液态。使表层海水中的热能向深层液态。使表层海水中的热能向深层冷水中转移，从而做功发电如此循冷水中转移，从而做功发电如此循环不息，保持发电机运行。环不息，保持发电机运行。温差能利用的最大困难是温差大小，温差能利用的最大困难是温差大小，能量密度低，其效率仅有能量密度低，其效率仅有3%左右，左右，而且换热面积大，建设费用高，目而且换热面积大，建设费用高，目前各国仍在积极探索中前各国仍在积极探索中 温差能发电机温差能发电机第9页，共18页，编辑于2022年，星期三盐差能是指海水和淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的化学盐差能是指海水和淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的化学电位差能，是以电位差能，是以化学能化学能形态出现的形态出现的海洋能海洋能。主要存在与河海交接。主要存在与河海交接处。同时，淡水丰富地区的盐湖和地下盐矿也可以利用盐差能。处。同时，淡水丰富地区的盐湖和地下盐矿也可以利用盐差能。盐差能是海洋能中能量密度最大的一种盐差能是海洋能中能量密度最大的一种可再生能源可再生能源。通常，海水。通常，海水（3.5%盐度）和河水之间的化学电位差有相当于盐度）和河水之间的化学电位差有相当于240m水头差的能水头差的能量密度，这种位差可以利用量密度，这种位差可以利用半渗透膜（水能通过，盐不能通过）半渗透膜（水能通过，盐不能通过）在盐水和淡水交接处实现。利用这一水位差就可以直接由水轮发电在盐水和淡水交接处实现。利用这一水位差就可以直接由水轮发电机发电。全世界海洋盐差能的理论估算值为机发电。全世界海洋盐差能的理论估算值为10kW量级，我国的盐量级，我国的盐差能估计为差能估计为11XI08kW，主要集中在各大，主要集中在各大江河的出海处。同时，江河的出海处。同时，我国青海省等地还有不少内陆盐湖可以利用。我国青海省等地还有不少内陆盐湖可以利用。第10页，共18页，编辑于2022年，星期三海流能是指海水流动的海流能是指海水流动的动能动能，主要是指海底水道和海峡中较为稳定的，主要是指海底水道和海峡中较为稳定的流动以及由于潮汐导致的有规律的海水流动所产生的流动以及由于潮汐导致的有规律的海水流动所产生的能量能量，是另一种，是另一种以动能形态出现的以动能形态出现的海洋能海洋能。所谓。所谓海流海流主要是指海底水道和海峡中较为稳定主要是指海底水道和海峡中较为稳定的流动以及由于潮汐导致的有规律的海水流动。通常由两种因素引起：其中的流动以及由于潮汐导致的有规律的海水流动。通常由两种因素引起：其中一种是海水环流，是指大量的海水从一个海域长距离地流向另一个海域。一种是海水环流，是指大量的海水从一个海域长距离地流向另一个海域。其其次不同海域的海水其温度和含盐度常常不同，它们会影响海水的密度。海水次不同海域的海水其温度和含盐度常常不同，它们会影响海水的密度。海水温度越高，含盐量越低，海水密度就越小。这种两个邻近海域海水密度不同温度越高，含盐量越低，海水密度就越小。这种两个邻近海域海水密度不同也会造成海水环流。海水流动会产生巨大能量。也会造成海水环流。海水流动会产生巨大能量。第11页，共18页，编辑于2022年，星期三第12页，共18页，编辑于2022年，星期三 潮汐涨落比较大的海边，潮汐涨落比较大的海边，建几道闸门，装上水轮机建几道闸门，装上水轮机就可以利用潮水来发电了。就可以利用潮水来发电了。潮水上涨以后，闸门外的潮水上涨以后，闸门外的海面升高了，打开闸门，海面升高了，打开闸门，海水向内流动，水流冲动海水向内流动，水流冲动水轮机，水轮机带动发电水轮机，水轮机带动发电机发电；流进闸门的海水，机发电；流进闸门的海水，积聚起来，闸门内的水面积聚起来，闸门内的水面也升高了。潮水开始下落也升高了。潮水开始下落时，关掉先前的闸门，打时，关掉先前的闸门，打开另外的闸门，水便向外开另外的闸门，水便向外流动，又可以推动水轮机流动，又可以推动水轮机带动发电机继续发电。带动发电机继续发电。第13页，共18页，编辑于2022年，星期三思考思考1、潮汐发电与水能发电工程建设的异同点是什么？、潮汐发电与水能发电工程建设的异同点是什么？修建大坝；坝址选择口小腹大地区；潮汐电站建在河口海峡或海湾，水电站建落差的河段修建大坝；坝址选择口小腹大地区；潮汐电站建在河口海峡或海湾，水电站建落差的河段2、沿海地区都能进行潮汐发电吗？、沿海地区都能进行潮汐发电吗？要有足够的潮差；要有储蓄大量海水的海岸；要有地形平坦，口小腹大的地区便要有足够的潮差；要有储蓄大量海水的海岸；要有地形平坦，口小腹大的地区便 于土建工于土建工程建设程建设3、一天中能进行几次的潮汐发电？、一天中能进行几次的潮汐发电？4次次第14页，共18页，编辑于2022年，星期三从地形、河道特征从地形、河道特征上分析朗斯潮汐电上分析朗斯潮汐电站建设的有利条件站建设的有利条件？朗斯河入海口，河朗斯河入海口，河道狭窄，呈喇叭状，道狭窄，呈喇叭状，有助于产生足够大的有助于产生足够大的潮差潮差沿岸地势低平，建沿岸地势低平，建坝处口小腹大，利于坝处口小腹大，利于施工，且能储蓄大量施工，且能储蓄大量的海水的海水第15页，共18页，编辑于2022年，星期三第16页，共18页，编辑于2022年，星期三波浪能利用的关键：三级能量转换波浪能利用的关键：三级能量转换第一级：受波体第一级：受波体-吸收大海的波浪能吸收大海的波浪能第二级：中间转换装置第二级：中间转换装置-产生足够稳定的能量产生足够稳定的能量第三级：发电装置第三级：发电装置第17页，共18页，编辑于2022年，星期三海岛可再生独立能源系统示意图50kW振荡浮子式波浪能独立发电系统振荡浮子式波浪能独立发电系统。世界首座综合利用太阳能、风能、波浪能的海岛可再生独立能源发世界首座综合利用太阳能、风能、波浪能的海岛可再生独立能源发电的电站将落户珠海担杆岛。电的电站将落户珠海担杆岛。第18页，共18页，编辑于2022年，星期三