5.3海洋能的开发利用20200508.ppt
,第五章 海洋开发 第三节 海洋能的开发利用,【学习目标】1.了解海洋能的基本特点。2.了解潮汐能和波浪能等海洋能发电的条件及其发展前景,世界已探明能源储量和可开采年限石油：资源的储量为10195亿桶，可供开采43年，高成本 油田可供人类开采240年；天然气：埋藏量为144万亿立方米，可开采63年，高成本气田可供开采452年；煤炭：埋藏量10316亿吨，可开采231年；铀：已探明储量436万吨，可供72年使用(海水中的铀可供使用1万年，利用钚为燃料的增值核反应堆可使用100万年)；利用热核反应，海水中的锂能源可开采年限为1600万年(DT 反应)，而利用重水的DD反应，则开采年限为60亿年,油“慌”,兄弟连,一、海洋能的特点,2、类型：,潮汐能、波浪能、海流能、温差能、盐差能,1、海洋能：,海洋中所蕴藏的可再生的自然能源,3、特点：（优缺点）,（1）总量大，密度小,（2）可再生,（3）污染小，是清洁能源,（4）时空分布不均,思考：,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？,思考：与陆地能源相比，海洋能源有哪些优势与劣势？,优势：总量巨大可再生无污染,劣势：密度小时空分布不均衡开发利用困难,二、海洋能开发利用前景,1、潮汐能及其利用,（1）分布：,浅窄的海峡、海湾和河口区域,（2）利用方式：,潮汐发电,（3） 形成：,太阳与月球的引力使地球上的海水呈周期性涨落,缺点：能量密度低,二、海洋能开发利用前景,潮差足够大,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,-取决于河口喇叭形的形状,-口小腹大，地形平坦的地区,（3）选址条件：,潮汐能,潮差取决于河口形状；口窄肚大，利于筑坝且能储蓄足够海水,潮汐能,-世界最大的潮汐发电站法国朗斯潮汐电站,潮汐能电站与陆地水能开发有其相似之处,水能：地势高低起伏导致河流产生的能量潮汐能：天体引力而产生的潮差,二、海洋能开发利用前景,波浪能,定义：海洋表面波浪所具有的动能和势能,由风力作用而产生的，其常见形式为风浪,二、海洋能开发利用前景,2、波浪能及其利用,（1）特点：,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,清洁的能源,可再生的能源,波浪能不稳定，开发利用难度大,赤道无风带-波浪能少,极地-多结冰-波浪能少,（3）利用现状：,波浪能发电-航标灯提供电能,40-60西风带地区（南半球比北半球大）,最不稳定的一种能源（风力大小、风向随时变化）,造价高，成本高,典例1波浪能量巨大，分布广泛，自古吸引着人们对其加以利用，据此回答(1)(2)题。(1)下列有关波浪能的特点，正确的是()清洁可再生分散发电量稳定 AB C D(2)波力电站的建设，说明了() A目前人类被“能源危机”困扰 B新能源在我国能源消费构成中的比重会越来越大 C能源资源分布广泛，因而它对工业布局的地域限制会越来越大 D无论夏季还是冬季，,答案(1)B(2)B解析波浪能是海洋能的一种，是一种可再生、清洁但较分散的能量，波力电站建成将改善我国能源构,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。,温差能,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，是以化学能形态出现的海洋能。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。 盐差能是海洋能中能量密度最大的一种可再生能源。 通常，海水（3.5%盐度）和河水之间的化学电位差有相当于240m水头差的能量密度，这种位差可以利用半渗透膜（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，我国的盐差能估计为11XI08kW，主要集中在各大江河的出海处。同时，我国青海省等地还有不少内陆盐湖可以利用。,1.地理分布不均。长江口及其以南的大江河口沿岸的资源量占全国总量的92.5%，理论总功率之1.156X10千瓦，其中东海沿海占69%，理论功率为0. 86X108千瓦;长先2.沿海大城市附近资源最富集，特别是上海和广东附近的资源量分别占全国的59.2%和20%;3.资源量具有明显的季节变化和年际变化。2般汛期45个月的资源量占全年的60%以上，长江70%以上，珠江占75%以上;4.山东半岛以北的江河冬季均有13个月的冰封期，不利于全年开发利用。资料来源: 中国新能源与可再生能源1999白皮书， 中国计划出版社出版,我国盐差能资源有以下特点:,海流能是指海水流动的动能，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能量，是另一种以动能形态出现的海洋能。所谓海流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。,海流能的能量与流速的平方和流量成正比,海流能相较于波浪能，变化平稳且有规律,海流能发电当时类似于风力，在水下，需考虑安装维护、电力输送、防腐、海洋环境下的载荷和安全性能,思考,1、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,2、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 于土建工程建设,思考1.从地形、河道特征上分析朗斯潮汐电站建设的有利条件？,朗斯河入海口，河道狭窄，呈喇叭状，有助于产生足够大的潮差,沿岸地势低平，建坝处口小腹大，利于施工，且能储蓄大量的海水,不是所有有潮汐现象的地方都适宜建潮汐电站。因为电站建设需要一定条件，如是否能够产生足够大的潮差;海岸线形状，河口形状是否符合大坝施工的条件;是否利于储蓄大量的海水等。,思考2：是不是所有有潮汐现象的地方都适宜建潮汐电站？,典例2阅读下列材料，回答问题。材料新华网2005年5月18日电：韩国海洋水产部17日宣布，韩国将在其西部海岸建造世界上最大的试验性潮汐发电站。根据韩国政府的计划，这座潮汐发电站将建在呜梁海峡，装机容量为1 000千瓦。潮汐发电站工程于今年6月动工，2007年竣工发电。工程总投资为63亿韩元(约合630万美元)，由现代建设公司承建。 韩国海洋水产部介绍说，呜梁海峡的潮汐速度最高超过 11节，是建设潮汐发电站的理想场所。这座试验性潮汐发电站将设置几种形式的水轮发电机以及变电设施等，每年可发出9万千瓦时的无公害电。(1)从材料中可以看出，韩国在呜梁海峡建试验性潮汐发电站的有利条件是什么？(2)若在韩国西海岸再建一座波浪发电站，分析该电站冬季和夏季哪个季节产生的电能更多。,潮汐的速度快。,由于冬季的风力大于夏季，所以冬季的发电量大于夏季。,典例2阅读下列材料，回答问题。材料新华网2005年5月18日电：韩国海洋水产部17日宣布，韩国将在其西部海岸建造世界上最大的试验性潮汐发电站。根据韩国政府的计划，这座潮汐发电站将建在呜梁海峡，装机容量为1 000千瓦。潮汐发电站工程于今年6月动工，2007年竣工发电。工程总投资为63亿韩元(约合630万美元)，由现代建设公司承建。韩国海洋水产部介绍说，呜梁海峡的潮汐速度最高超过 11节，是建设潮汐发电站的理想场所。这座试验性潮汐发电站将设置几种形式的水轮发电机以及变电设施等，每年可发出9万千瓦时的无公害电。(3)结合所学知识，分析潮汐发电站理想的坝址，并推测潮汐发电站的组成。(4)分析潮 汐能开发利用较少的原因。,口窄肚大，利于筑坝的河口或海湾出口处。由进潮口、贮水库、发电机组等组成。,密度小；时空分布不均；开发利用成本较高，技术不成熟。,解析该题主要考查潮汐能和波浪能的开发利用。潮汐发电的两个基本条件是：足够的潮差和能储蓄大量的海水；波浪的大小与风速的大小有关；从岸线特征看，潮汐发电站多分布在潮汐能容易富集、建坝工程量少的区域；坝址的选择遵循工程量小、成本低、工期短、效率高的原则。,思考(P60)1朗斯河注入的英吉利海峡，河口呈喇叭形，河口处最大的潮差可达13.5米，河道浅窄，是世界上潮汐现象最显著的地区之一。2不是。世界海洋潮汐的地理分布是不均匀的，有的海区潮汐现象明显，有的海区潮汐现象比较微弱，这主要是受水深和地形的影响。潮汐发电需要一定的条件：一是潮差足够大；二是海岸能够储蓄大量的海水，并可以进行土建施工。,
