海洋能發電通常指利用海洋中所蘊藏的可再生的自然能源,主要為潮汐能、波浪能、海流能(潮流能)、海水溫差能和海水鹽差能等的發電技術。而當前應用在發電技術中的海洋能主要有海洋溫差發電、海洋波浪發電及潮汐發電。
一海洋能簡介
海洋能源按能量的儲存形式可分為機械能、熱能和化學能。其中,潮汐能、海流能和波浪能為機械能,海水溫差能為熱能,海水鹽差能為化學能。研究海洋能源的成因發現,潮汐能和潮流能來源于太陽和月亮對地球的引力變化,其他基本上源于太陽輻射。
1、潮汐能是指海水漲潮和落潮時時形成的水的勢能和動能;
2、波浪能是指海洋表面波浪所具有的動能和勢能;
3、海流能(潮流能)是指海水流動的動能,主要指海底水道和海峽中較為穩定的流動,以及由于潮汐導致的有規律的海水流動;
4、海水溫差能是指表層海水和深層海水之間水溫之差的熱能;
5、海水鹽差能是指海水和淡水之間或兩種含鹽濃度不同的海水之間的電位差能。所以,當前應用在發電技術中的海洋能主要有海洋溫差發電、海洋波浪發電及潮汐發電。
二海洋能發電的特點及發展應用前景
1、能量蘊藏量大,并且可以再生,無污染 據統計,全球可用于發電的海洋能蘊藏量約為1500億KW,可能開發利用約100億左右,數量十分可觀。
2、能量密度低 海水溫差能是低熱頭的,較大的溫差也不過20-50° ;潮汐能是低水頭的,較大潮差為7-10m;潮流能和海流能是低速度頭的,最大流速約2m/s;而波浪的密度通常也比常規燃煤電廠熱交換器單 位時間、單位面積的能量低一個數量級。
3、穩定性比其他自然能源好 海水溫差能和海流能比較穩定,潮汐能與潮流能的變化也有規律可循。
4、技術難度大 由于人類對于海洋世界的了解遠不如對陸地的掌握,開發利用海洋能發電的技術難度大,仍然有許多問題正在探索和研究中。
三海洋能發電的發展趨勢
基于海洋能發電的特點,當前海洋能發電開發的技術發展總的趨勢為:首先,要提高電站的發電能力,即呈現出電站的大規模發展趨勢;其次,由于常規能源的有限性,使海洋能的開發利用成為許多沿海國家開發新能源的目標,形成了海洋能發電技術及產品的潛在市場,即呈現出海洋發電技術及產品的商品化;第三,目前海洋能發電的成本還較高,為提高競爭力,必須改進發電技術,降低發電成本,并且要走綜合利用海洋能之路。
總的來說,海洋能發電具有巨大潛力,并且隨著現代高新技術的不斷發展,人類開發利用海洋能的前景也越來越廣闊。在世界各國宏觀政策的支持和外部環境的推動及資金的扶持下,經過多年的科研與試驗、開發與利用,海洋能源發電已具備了一定的技術水平和生產基礎,但就目前來說仍存在著投資大、規模小,獲益能力低等問題,還不具備市場競爭能力。