大工14秋《新能源發(fā)電》大作業(yè)題目及要求

1、 網(wǎng)絡教育學院新能源發(fā)電課 程 設 計 題 目： 海洋能的利用 學習中心： 開化電大 層 次： ?？破瘘c本科 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化年 級： 2013年春季 學 號： 3 學 生： 江曉波 輔導教師： 康永紅 完成日期： 2015年 03 月04日海洋能的利用一、海洋能的利用歷史和現(xiàn)狀在大海中，真正最有力量的，并不是那些看起來氣勢洶洶的波濤，而是默默無聲地蘊藏在海水中的熱能。同樣面積的海洋要比陸地多吸收1020的熱量，海水的熱容量比土層大兩倍，比花崗巖大五倍，比空氣大3100多倍，因此海洋成了地球上吸收太陽能的最大熱庫。早在19世紀就有人提出過海水溫差發(fā)電的設想，經(jīng)過科學家們的多年研究，

2、1926年11月15日，在實驗室里首次研究成功海洋的溫差發(fā)電。但世界上第一座試驗性海水溫差發(fā)電廠直到1979年8月才在美國夏威夷問世。這座電廠的發(fā)電能力為50千瓦，它設在一艘駁船上。同年812月作了試發(fā)電。這次發(fā)電成功表明，海水溫差發(fā)電將很快具備商業(yè)價值。海洋是全世界最大的太陽能收集器，6000萬平方公里的熱帶海洋一天吸收的太陽輻射能，相當于2500億桶石油的熱能。如果將這些儲熱的1轉(zhuǎn)化成電力，也將相當于有140億千瓦裝機容量，為美國現(xiàn)今發(fā)電能力的20倍以上。 海洋能利用最早是從利用潮汐能開始的。11世紀就出現(xiàn)了潮汐磨坊。1966年法國建成朗斯潮汐電站，裝機容量24萬千瓦，是目前世界上規(guī)模最大

3、的潮汐能發(fā)電站（見彩圖）。1981年中國江廈潮汐試驗電站第一臺 500千瓦機組正式投產(chǎn)。世界第一個波能轉(zhuǎn)換裝置的專利是法國于1779年取得的。1965年，日本研制用于航標燈的波力發(fā)電裝置獲得成功?，F(xiàn)在日本、英國、挪威和中國等國家正在進行多種波力發(fā)電試驗研究，其中較大型的是日本等 5國在日本海試驗的“海明號”波力發(fā)電船,第一期試驗年發(fā)電量19萬度,并初步成功地把電力輸送到了岸上。日本還建立了岸式波力發(fā)電試驗站。中國研制出采用對稱翼型空氣渦輪機的新型波力發(fā)電裝置，裝在南海海域航標燈浮上試用。1881年法國人首先提出海水溫差能利用的原理。20世紀70年代以來，美國用在研究海洋熱能轉(zhuǎn)換的經(jīng)費在世界上占

4、居首位。1979年，美國在夏威夷島海域駁船上進行了50千瓦裝機容量海水溫差發(fā)電試驗。其后，日本在瑙魯島建立岸式試驗性海水溫差電站，裝機容量100千瓦。 二、海洋能資源的分布及特點。1、海洋溫差發(fā)電是以非共沸介質(zhì)（氟里昂-22與氟里昂-12的混合體）為媒質(zhì)，輸出功率是以前的1.11.2倍。一座75千瓦試驗工廠的試運行證明，由于熱交換器采用平板裝置，所需抽水量很小，傳動功率的消耗很少，其他配件費用也低，再加上用計算機控制，凈電輸出功率可達額定功率的70。一座3000千瓦級的電站，每千瓦小時的發(fā)電成本只有50日元以下，比柴油發(fā)電價格還低。人們預計，利用海洋溫差發(fā)電，如果能在一個世紀內(nèi)實現(xiàn)，可成為新能

5、源開發(fā)的新的出發(fā)點。2、潮汐發(fā)電洶涌澎湃的大海，在太陽和月亮的引潮力作用下，時而潮高百丈，時而悄然退去，留下一片沙灘。海洋這樣起伏運動，日以繼夜，年復一年，是那樣有規(guī)律，那樣有節(jié)奏，好像人在呼吸。海水的這種有規(guī)律的漲落現(xiàn)象就是潮汐。潮汐發(fā)電就是利用潮汐能的一種重要方式。據(jù)初步估計，全世界潮汐能約有10億多千瓦，每年可發(fā)電23萬億千瓦時。我國的海岸線長度達18000千米，據(jù)1958年普查結(jié)果估計，至少有2800萬千瓦潮汐電力資源，年發(fā)電量最低不下700億千瓦時。世界著名的大潮區(qū)是英吉利海峽，那里最高潮差為14.6米，大西洋沿岸的潮差也達47.4米。我國的杭州灣的錢塘潮的潮差達9米。據(jù)估計，我國僅

6、長江口北支就能建80萬千瓦潮汐電站，年發(fā)電量為23億千瓦時，接近新安江和富春江水電站的發(fā)電總量；錢塘江口可建500萬千瓦潮汐電站，年發(fā)電量約180多億千瓦時，約相當于10個新安江水電站的發(fā)電能力。早在12世紀，人類就開始利用潮汐能。法國沿海布列塔尼省就建起了潮磨，利用潮汐能代替人力推磨。隨著科學技術(shù)的進步，人們開始筑壩攔水，建起潮汐電站。法國在布列塔尼省建成了世界上第一座大型潮汐發(fā)電站，電站規(guī)模宏大，大壩全長750米，壩頂是公路。平均潮差8.5米，最大潮差13.5米。每年發(fā)電量為5.44億千瓦時。我國解放后在沿海建過一些小型潮汐電站。例如，廣東省順德縣大良潮汐電站（144千瓦）、福建廈門的華美

7、太古潮汐電站（220千瓦）、浙江溫嶺的沙山潮汐電站（40千瓦）及象山高塘潮汐電站（450千瓦）我國可開發(fā)潮汐能資源主要在福建和浙江兩省，占全國的88.6，在潮汐能利用上，我國與世界各國一樣，尚處在試驗階段。雖然我國從1958年開始利用潮汐建設一些小發(fā)電站，但因當時技術(shù)條件所限，質(zhì)量較差，大部分已報廢拆除。我國已建成的最大的潮汐電站是浙江樂清縣的江廈潮汐電站，裝機容量3100千瓦，年發(fā)電量1070萬千瓦時，已全部投產(chǎn)發(fā)電；其次為山東乳山縣白沙口潮汐電站，設計裝機容量960千瓦，年發(fā)電量191萬千瓦時，已有2臺機組共160千瓦并網(wǎng)發(fā)電。我國潮汐能資源理論蘊藏量占世界各國的3.7，而可開發(fā)潮汐能資源

8、按年發(fā)電量計算占世界各國的3444?？梢娢覈毕苜Y源的可開發(fā)程度很高，開發(fā)條件比較好。展望未來，潮汐發(fā)電具有誘人的前景。相信不久的將來咆哮的海潮將會被人類充分利用，從而得到電力和別的好處。3、波力發(fā)電無風三尺浪是奔騰不息的大海的真實寫照。海浪有驚人的力量，5米高的海浪，每平方米壓力就有10噸。大浪能把13噸重的巖石拋至20米高處，能翻轉(zhuǎn)1700噸重的巖石，甚至能把上萬噸的巨輪推上岸去。三、對海洋能的利用發(fā)展趨勢的展望。海浪蘊藏的總能量是大得驚人的。據(jù)估計地球上海浪中蘊藏著的能量相當于90萬億千瓦時的電能。海洋能的利用目前還很昂貴，以法國的朗斯潮汐電站為例，其單位千瓦裝機投資合1500美元（1

9、980年價格），高出常規(guī)火電站。但在海洋能利用的過程中，還能獲得其他綜合效益。如潮汐電站的水庫能兼顧水產(chǎn)養(yǎng)殖、交通運輸；海洋熱能轉(zhuǎn)換裝置獲得的富含營養(yǎng)鹽深層海水，可用于發(fā)展?jié)O業(yè)；開路循環(huán)系統(tǒng)能淡化海水和提取含有用元素的鹵水；大型波力發(fā)電裝置可同時起到消波防浪，保護海港、海岸、海上建筑物和水產(chǎn)養(yǎng)殖場等的效果。目前在嚴重缺乏能源的沿海地區(qū)（包括島嶼），把海洋能作為一種補充能源加以利用還是可取的。隨著世界能源需求的日益增長和海洋能利用技術(shù)的提高，從長遠看，海洋能的利用將成為世界新能源的重要方面。四、總結(jié)中國利用海洋能是從潮汐能開始的，在沿海已建成一些潮汐發(fā)電站，其中建在浙江樂清灣內(nèi)的江廈港電站是中國最大的潮汐發(fā)電站，也是世界上第三大潮汐發(fā)電站，80年代以來獲得較快發(fā)展，航標燈浮用微型潮汐發(fā)電裝置已趨商品化，與日本合作研制的后彎管型浮標發(fā)電裝置，已向國外出口，該技術(shù)屬國際領先水平。在珠江口大萬山島上研建的岸邊固定式波力電站，第一臺裝機容量3KW的裝置，1990年已試發(fā)電成功。中國潮流發(fā)電研究始于20世紀70年代末，首先在舟山海域進行了8KW潮流發(fā)電機組原理性試驗。溫差發(fā)電研