新能源技術(shù)海洋能 樊課件

1、第第8章章海洋能發(fā)電海洋能發(fā)電8 海洋能發(fā)電海洋能發(fā)電8.1 海洋能概述海洋能概述 海洋能源通常指海洋中所蘊藏的可再生的自然海洋能源通常指海洋中所蘊藏的可再生的自然能源，主要為能源，主要為潮汐能潮汐能、波浪能波浪能、海流能（潮流海流能（潮流能）能）、海水溫差能海水溫差能和和海水鹽差能海水鹽差能。更廣義的海洋。更廣義的海洋能源還包括海洋上空的風(fēng)能、海洋表面的太陽能能源還包括海洋上空的風(fēng)能、海洋表面的太陽能以及海洋生物質(zhì)能等。以及海洋生物質(zhì)能等。8.1 海洋能概述海洋能概述 海洋能的特點海洋能的特點 1可再生性：由于可再生性：由于海水潮汐、海流海水潮汐、海流和波浪等運動周和波浪等運動周而復(fù)始，永不

2、休而復(fù)始，永不休止，所以海洋能止，所以海洋能是可再生能源；是可再生能源； 2屬于一種潔凈屬于一種潔凈能源，無污染；能源，無污染； 3能量多變，具能量多變，具有不穩(wěn)定性，有不穩(wěn)定性，運用起來比較運用起來比較困難；困難； 4總量巨大，但總量巨大，但分布不均、分分布不均、分散，能流密度散，能流密度低，利用效率低，利用效率不高，經(jīng)濟性不高，經(jīng)濟性差差。 8.1 海洋能概述海洋能概述 海洋能的分類海洋能的分類 1 1潮汐能潮汐能 潮汐能是以位能形態(tài)出現(xiàn)的海洋能，是指海水潮潮汐能是以位能形態(tài)出現(xiàn)的海洋能，是指海水潮漲和潮落形成的水的勢能。海水漲落的潮汐現(xiàn)象是由漲和潮落形成的水的勢能。海水漲落的潮汐現(xiàn)象是由

3、地球和天體運動以及它們之間的相互作用而引起的。地球和天體運動以及它們之間的相互作用而引起的。主要是指海水潮漲和潮落形成的水的勢能，利用的原主要是指海水潮漲和潮落形成的水的勢能，利用的原理與理與水力發(fā)電水力發(fā)電的原理類似，而且潮汐能的能量與潮量的原理類似，而且潮汐能的能量與潮量和潮差成正比。和潮差成正比。8.1 海洋能概述海洋能概述 海洋能的分類海洋能的分類 2 2海流能海流能 海流能是另一種以動能形態(tài)出現(xiàn)的海洋能。所謂海流能是另一種以動能形態(tài)出現(xiàn)的海洋能。所謂海流主要是指海底水道和海峽中較為穩(wěn)定的流動以及海流主要是指海底水道和海峽中較為穩(wěn)定的流動以及由于潮汐導(dǎo)致的有規(guī)律的海水流動。海流能也主要

4、用由于潮汐導(dǎo)致的有規(guī)律的海水流動。海流能也主要用來發(fā)電，發(fā)電原理與來發(fā)電，發(fā)電原理與風(fēng)力發(fā)電風(fēng)力發(fā)電類似。但是由于海水的類似。但是由于海水的密度比較大，而且海流發(fā)電裝置必須置于海水中，所密度比較大，而且海流發(fā)電裝置必須置于海水中，所以海流發(fā)電還存在了以下一些關(guān)鍵技術(shù)：安裝維護、以海流發(fā)電還存在了以下一些關(guān)鍵技術(shù)：安裝維護、電力輸送、防腐、海洋環(huán)境中的載荷與安全性能、海電力輸送、防腐、海洋環(huán)境中的載荷與安全性能、海流裝置的固定形式和透平設(shè)計等。流裝置的固定形式和透平設(shè)計等。 8.1 海洋能概述海洋能概述 海洋能的分類海洋能的分類 3 3波浪能波浪能 波浪能是海洋能利用研究中近期研究最多、政府波浪

5、能是海洋能利用研究中近期研究最多、政府投資項目最多和最重視的一種能源。波浪能是指海洋投資項目最多和最重視的一種能源。波浪能是指海洋表面波浪所具有的動能和勢能。波浪的能量與波高的表面波浪所具有的動能和勢能。波浪的能量與波高的平方、波浪的運動周期以及迎波面的寬度成正比，波平方、波浪的運動周期以及迎波面的寬度成正比，波浪能是海洋能源中能量最不穩(wěn)定的一種能源。波浪能浪能是海洋能源中能量最不穩(wěn)定的一種能源。波浪能是由風(fēng)把能量傳遞給海洋而產(chǎn)生的，它實質(zhì)上是吸收是由風(fēng)把能量傳遞給海洋而產(chǎn)生的，它實質(zhì)上是吸收了風(fēng)能而形成的。能量傳遞速率和風(fēng)速有關(guān)，也和風(fēng)了風(fēng)能而形成的。能量傳遞速率和風(fēng)速有關(guān)，也和風(fēng)與水相互作

6、用的距離（即風(fēng)區(qū)）有關(guān)。與水相互作用的距離（即風(fēng)區(qū)）有關(guān)。8.1 海洋能概述海洋能概述 海洋能的分類海洋能的分類 4 4溫差能溫差能 溫差能是指海洋表層海水和深層海水之間水溫之溫差能是指海洋表層海水和深層海水之間水溫之差的熱能。赤道附近太陽直射多，其海域的表層溫度差的熱能。赤道附近太陽直射多，其海域的表層溫度可達可達25252828，波斯灣和紅海由于被炎熱的陸地包圍，波斯灣和紅海由于被炎熱的陸地包圍，其海面水溫可達其海面水溫可達3535，而在海洋深處，而在海洋深處5005001000m1000m處海處海水溫度卻只有水溫度卻只有3 366，這個垂直的溫差就是一個可供，這個垂直的溫差就是一個可供利

7、用的巨大能源。海洋溫差能轉(zhuǎn)換主要有開式循環(huán)和利用的巨大能源。海洋溫差能轉(zhuǎn)換主要有開式循環(huán)和閉式循環(huán)兩種方式。溫差能利用的困難主要是溫差太閉式循環(huán)兩種方式。溫差能利用的困難主要是溫差太小，能量密度太低。溫差能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵是強化傳熱傳小，能量密度太低。溫差能轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵是強化傳熱傳質(zhì)技術(shù)。質(zhì)技術(shù)。8.1 海洋能概述海洋能概述 海洋能的分類海洋能的分類 5 5鹽差能鹽差能 鹽差能是以化學(xué)能形態(tài)出現(xiàn)的海洋能。它是指海鹽差能是以化學(xué)能形態(tài)出現(xiàn)的海洋能。它是指海水和淡水之間或兩種含鹽濃度不同的海水之間的化學(xué)水和淡水之間或兩種含鹽濃度不同的海水之間的化學(xué)電位差能。主要存在于河海交接處。同時，淡水豐富電位差能。主

8、要存在于河海交接處。同時，淡水豐富地區(qū)的鹽湖和地下鹽礦也可以利用鹽差能。地區(qū)的鹽湖和地下鹽礦也可以利用鹽差能。 在淡水與海水之間有著很大的滲透壓力差（相當(dāng)在淡水與海水之間有著很大的滲透壓力差（相當(dāng)于于240m240m的水頭）。從原理上來說，可通過讓淡水流經(jīng)的水頭）。從原理上來說，可通過讓淡水流經(jīng)一個半滲透膜后再進入一個鹽水水池的方法來開發(fā)這一個半滲透膜后再進入一個鹽水水池的方法來開發(fā)這種理論上的水頭。如果在這一過程中鹽度不降低的話，種理論上的水頭。如果在這一過程中鹽度不降低的話，產(chǎn)生的滲透壓力足可以將水池水面提高產(chǎn)生的滲透壓力足可以將水池水面提高240m240m，然后再，然后再把水池水泄放，讓

9、它流經(jīng)水輪機，從而提取能量。把水池水泄放，讓它流經(jīng)水輪機，從而提取能量。 8.2 海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 潮汐能發(fā)電潮汐能發(fā)電 潮汐是海水受太陽、月球和地球引力的相互作用后，所發(fā)潮汐是海水受太陽、月球和地球引力的相互作用后，所發(fā)生的周期性漲落現(xiàn)象。生的周期性漲落現(xiàn)象。 潮汐過程線潮汐過程線8.2 海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 潮汐能發(fā)電潮汐能發(fā)電 單庫單向作用單庫單向作用 ” ”落潮發(fā)電落潮發(fā)電” ” 步驟步驟 向水庫注水；向水庫注水；等候，直至水庫中的水到退潮，這樣使庫內(nèi)外產(chǎn)生等候，直至水庫中的水到退潮，這樣使庫內(nèi)外產(chǎn)生一定的水頭；一定的水頭；將水庫中的水通過水

10、輪機放入大海中，直到海水漲將水庫中的水通過水輪機放入大海中，直到海水漲潮，海水水頭降到最低工作點為止；潮，海水水頭降到最低工作點為止；第二次漲潮時重復(fù)以上工作步驟。第二次漲潮時重復(fù)以上工作步驟。 也可以反過來，使海水從海里向水庫注入時推動也可以反過來，使海水從海里向水庫注入時推動水輪機發(fā)電，這種方式稱為水輪機發(fā)電，這種方式稱為“漲潮發(fā)電漲潮發(fā)電”。但是，蓄。但是，蓄水庫的壩邊通常是斜坡形的，所以水庫的壩邊通常是斜坡形的，所以“落潮發(fā)電落潮發(fā)電”一般一般更為有效。更為有效。8.2 海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 潮汐能發(fā)電潮汐能發(fā)電 單庫雙向作用單庫雙向作用 步驟步驟 通過水閘向庫內(nèi)注

11、水；通過水閘向庫內(nèi)注水；等候，使水在庫內(nèi)保持一段時間；等候，使水在庫內(nèi)保持一段時間；利用落潮發(fā)電；利用落潮發(fā)電；通過水閘將庫中的水泄干；通過水閘將庫中的水泄干；等候一段時間；等候一段時間；漲潮發(fā)電。漲潮發(fā)電。 無論是單向發(fā)電還是雙向發(fā)電，出力的大小都與無論是單向發(fā)電還是雙向發(fā)電，出力的大小都與水庫的深度、潮差以及電站的結(jié)構(gòu)設(shè)計有關(guān)。水庫的深度、潮差以及電站的結(jié)構(gòu)設(shè)計有關(guān)。8.2 海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 我國潮汐發(fā)電概況我國潮汐發(fā)電概況 站名站名位置位置型式型式機組機組數(shù)量數(shù)量裝機容量裝機容量每年耗電量每年耗電量/萬度萬度建站建站時時間間投產(chǎn)投產(chǎn)時間時間設(shè)計設(shè)計/kW實際實際/

12、kW設(shè)計設(shè)計實際實際沙山沙山浙江溫嶺浙江溫嶺單庫單向單庫單向1401409.38.519581959.10岳甫岳甫浙江象山浙江象山單庫單向單庫單向47544751751606.219701972.5海山海山浙江玉環(huán)浙江玉環(huán)雙庫單向雙庫單向2752752150315719731975江廈江廈浙江溫嶺浙江溫嶺單庫雙向單庫雙向65006500650015001107011619721980白沙口白沙口山東乳山山東乳山單庫單向單庫單向616061606640232/ /19701978.8瀏河瀏河江蘇太倉江蘇太倉雙向雙向雙貫流式雙貫流式275275215025619701978.7籌東籌東福建長樂福建

13、長樂臥軸軸伸式臥軸軸伸式140140140/ / /19581959果子山果子山廣西廣西龍門港龍門港單庫單向單庫單向140140140/ / /19761977.2我國運行發(fā)電的主要潮汐電站簡況表我國運行發(fā)電的主要潮汐電站簡況表8.2 海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 我國潮汐發(fā)電概況我國潮汐發(fā)電概況 我國的潮汐能開發(fā)技術(shù)研究已取得很大進展。我國的潮汐能開發(fā)技術(shù)研究已取得很大進展。小小型潮汐電站開發(fā)技術(shù)已趨成熟。江廈潮汐電站已成功型潮汐電站開發(fā)技術(shù)已趨成熟。江廈潮汐電站已成功地使用了我國自己設(shè)計制造安裝的雙向貫流燈泡型機地使用了我國自己設(shè)計制造安裝的雙向貫流燈泡型機組，水輪機具有正、反

14、向發(fā)電和泄水的工況。為了保組，水輪機具有正、反向發(fā)電和泄水的工況。為了保證潮汐電站的發(fā)電質(zhì)量，提高經(jīng)濟效益，有些電站也證潮汐電站的發(fā)電質(zhì)量，提高經(jīng)濟效益，有些電站也采用了新的電子技術(shù)，實行自動運行控制。江廈潮汐采用了新的電子技術(shù)，實行自動運行控制。江廈潮汐電站利用計算機能正確地做潮位預(yù)報，能夠保證機組電站利用計算機能正確地做潮位預(yù)報，能夠保證機組的最大出力。的最大出力。8.2 海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 海流和潮汐實際上是同一潮波現(xiàn)象的兩種不同表現(xiàn)海流和潮汐實際上是同一潮波現(xiàn)象的兩種不同表現(xiàn)形式。潮汐是潮波運動引起的海水垂直升降，潮流是潮形式。潮汐是潮波運動引起的海水垂直升降，潮

15、流是潮波運動引起的海水水平流動。一般來說，開闊的外海潮波運動引起的海水水平流動。一般來說，開闊的外海潮差小，流速亦小，靠岸邊越大，在港灣口、水道地區(qū)流差小，流速亦小，靠岸邊越大，在港灣口、水道地區(qū)流速顯著變化。潮流漲落方向如果呈旋轉(zhuǎn)變化，則稱旋轉(zhuǎn)速顯著變化。潮流漲落方向如果呈旋轉(zhuǎn)變化，則稱旋轉(zhuǎn)流，一般發(fā)生在較開闊的海區(qū)；潮流漲落方向如果為正流，一般發(fā)生在較開闊的海區(qū)；潮流漲落方向如果為正反向變化，則稱往復(fù)流，一般發(fā)生在較狹窄的水域。反向變化，則稱往復(fù)流，一般發(fā)生在較狹窄的水域。 海流能的利用方式主要是發(fā)電，其原理和風(fēng)力發(fā)電海流能的利用方式主要是發(fā)電，其原理和風(fēng)力發(fā)電相似，幾乎任何一個風(fēng)力發(fā)電裝

16、置都可以改造成為海流相似，幾乎任何一個風(fēng)力發(fā)電裝置都可以改造成為海流發(fā)電裝置。發(fā)電裝置。海流發(fā)電海流發(fā)電 8.2 海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 l 海流發(fā)電裝置的兩種方式海流發(fā)電裝置的兩種方式鏈?zhǔn)桨l(fā)電系統(tǒng)鏈?zhǔn)桨l(fā)電系統(tǒng) 旋轉(zhuǎn)式發(fā)電系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)式發(fā)電系統(tǒng) 海流能發(fā)電原理及應(yīng)用海流能發(fā)電原理及應(yīng)用 7.4.2 海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 鏈?zhǔn)胶Ａ靼l(fā)電裝置：鏈?zhǔn)胶Ａ靼l(fā)電裝置： 它主要由它主要由降落傘降落傘、環(huán)狀鏈條環(huán)狀鏈條、驅(qū)動輪驅(qū)動輪和和發(fā)電機發(fā)電機組成。組成。一般在環(huán)狀鏈條上裝有多個降落傘，鏈條在降落傘的帶一般在環(huán)狀鏈條上裝有多個降落傘，鏈條在降落傘的帶動下會轉(zhuǎn)動，同時使驅(qū)動

17、輪轉(zhuǎn)動，驅(qū)動輪與船上發(fā)電機動下會轉(zhuǎn)動，同時使驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動，驅(qū)動輪與船上發(fā)電機相連。當(dāng)降落傘順著海流方向時。由于海流的作用，降相連。當(dāng)降落傘順著海流方向時。由于海流的作用，降落傘張開，當(dāng)降落傘轉(zhuǎn)到與海流相對的方向時，傘口收落傘張開，當(dāng)降落傘轉(zhuǎn)到與海流相對的方向時，傘口收攏，帶有降落傘的鏈條的運動使驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動。掛有降落攏，帶有降落傘的鏈條的運動使驅(qū)動輪轉(zhuǎn)動。掛有降落傘的鏈條自動地向驅(qū)動輪的下游漂移，所以降落傘和鏈傘的鏈條自動地向驅(qū)動輪的下游漂移，所以降落傘和鏈條的方向可以始終與流速較大的海流的方向保持一致。條的方向可以始終與流速較大的海流的方向保持一致。海流能發(fā)電原理及應(yīng)用海流能發(fā)電原理及應(yīng)用 8.

18、2 海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 鏈?zhǔn)胶Ａ靼l(fā)電裝置鏈?zhǔn)胶Ａ靼l(fā)電裝置 海流能發(fā)電原理及應(yīng)用海流能發(fā)電原理及應(yīng)用 8.2 海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 旋轉(zhuǎn)式海流發(fā)電裝置：旋轉(zhuǎn)式海流發(fā)電裝置： 這種發(fā)電裝置有一臺帶外罩的水輪機。在喉部有一這種發(fā)電裝置有一臺帶外罩的水輪機。在喉部有一臺用輪緣固定方式固定的雙轉(zhuǎn)式水輪機。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)速臺用輪緣固定方式固定的雙轉(zhuǎn)式水輪機。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)速度加快時，可變式水輪葉片呈懸鏈線形，這樣可最大限度加快時，可變式水輪葉片呈懸鏈線形，這樣可最大限度地利用海流。水輪機邊緣有多個動力輸出裝置，動力度地利用海流。水輪機邊緣有多個動力輸出裝置，動力輸出裝置帶

19、動發(fā)電機組，從而使水輪機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換輸出裝置帶動發(fā)電機組，從而使水輪機的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為電能。這種裝置通常采用繃緊式三點系泊裝置進行固為電能。這種裝置通常采用繃緊式三點系泊裝置進行固定?？梢詼p少海面船舶活動造成的影響，發(fā)出的電能通定?？梢詼p少海面船舶活動造成的影響，發(fā)出的電能通過電纜輸往岸上。過電纜輸往岸上。海流能發(fā)電原理及應(yīng)用海流能發(fā)電原理及應(yīng)用 8.2 海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 海流能發(fā)電原理及應(yīng)用海流能發(fā)電原理及應(yīng)用 旋轉(zhuǎn)式海流發(fā)電裝置旋轉(zhuǎn)式海流發(fā)電裝置 8.2 海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 波浪具有一定的動能和勢能。波浪具有一定的動能和勢能。波浪能利用的關(guān)鍵

20、是波波浪能利用的關(guān)鍵是波浪能轉(zhuǎn)換裝置，通常波浪能要經(jīng)過三級轉(zhuǎn)換浪能轉(zhuǎn)換裝置，通常波浪能要經(jīng)過三級轉(zhuǎn)換：第一級為受：第一級為受波體，它將大海的波浪能吸收進來；第二級為中間轉(zhuǎn)換裝波體，它將大海的波浪能吸收進來；第二級為中間轉(zhuǎn)換裝置，它優(yōu)化第一級轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生出足夠穩(wěn)定的能量；第三級置，它優(yōu)化第一級轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生出足夠穩(wěn)定的能量；第三級為發(fā)電裝置，與常規(guī)發(fā)電裝置類似。為發(fā)電裝置，與常規(guī)發(fā)電裝置類似。 波浪發(fā)電是波浪能利用的主要方式。波浪能利用裝置波浪發(fā)電是波浪能利用的主要方式。波浪能利用裝置大都源于大都源于幾種基本原理幾種基本原理，主要是：利用物體在波浪作用下，主要是：利用物體在波浪作用下的振蕩和搖擺運動；

21、利用波浪壓力的變化；利用波浪的沿的振蕩和搖擺運動；利用波浪壓力的變化；利用波浪的沿岸爬升將波浪能轉(zhuǎn)換成水的勢能等。岸爬升將波浪能轉(zhuǎn)換成水的勢能等。其中具有商品化價值其中具有商品化價值的裝置包括有：振蕩水柱式裝置、擺式裝置和聚波水庫式的裝置包括有：振蕩水柱式裝置、擺式裝置和聚波水庫式裝置三大類。裝置三大類。波浪能發(fā)電原理及應(yīng)用波浪能發(fā)電原理及應(yīng)用 8.2 海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 波浪能發(fā)電原理及應(yīng)用波浪能發(fā)電原理及應(yīng)用 關(guān)于波浪能的計算關(guān)于波浪能的計算波浪能的大小可以用海水起伏勢能的變化來進行估算，根據(jù)波浪理論，波浪能的大小可以用海水起伏勢能的變化來進行估算，根據(jù)波浪理論，波浪

22、能量與波高的平方成比例。波浪功率，即能量產(chǎn)生或消耗的速率，既與波浪能量與波高的平方成比例。波浪功率，即能量產(chǎn)生或消耗的速率，既與波浪中的能量有關(guān)，也與波浪到達某一給定位置的速度有關(guān)。按照波浪中的能量有關(guān)，也與波浪到達某一給定位置的速度有關(guān)。按照Kinsman(1965年年) 的公式，一個嚴(yán)格簡單正弦波單位波峰寬度的波浪功率的公式，一個嚴(yán)格簡單正弦波單位波峰寬度的波浪功率 為：為：WP232WgPH T 式中：式中：H為波高，為波高，T為波周期，為波周期，為海水密度，為海水密度，g為重力加速度。如有一周為重力加速度。如有一周期為期為10s，波高為，波高為2m的涌浪涌向波浪發(fā)電裝置，波列的的涌浪涌

23、向波浪發(fā)電裝置，波列的10m波峰波峰L的功率的功率為：為：322223(1.2 /)(980/) (2 10) (10 )(10)32WLg cmcm scmscmP127410/(1/10)W LPergsergsW它表明每它表明每10m波峰寬度的波浪功率等效為波峰寬度的波浪功率等效為400kW。8.2 海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 波浪能發(fā)電原理及應(yīng)用波浪能發(fā)電原理及應(yīng)用 波浪鴨裝置波浪鴨裝置 .波動水柱裝置波動水柱裝置 “壩礁壩礁”波浪能利用裝置波浪能利用裝置 波波浪浪能能利利用用裝裝置置8.2 海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 波浪能發(fā)電原理及應(yīng)用波浪能發(fā)電原理及應(yīng)

24、用 波浪鴨裝置：波浪鴨裝置：他的形狀設(shè)計成能最大限度地吸收波浪能他的形狀設(shè)計成能最大限度地吸收波浪能的形狀。從左邊過來的波浪使波浪鴨擺動，波浪鴨右邊做成的形狀。從左邊過來的波浪使波浪鴨擺動，波浪鴨右邊做成柱形，使右邊的海面不再有波浪，能量從搖擺軸上獲得。這柱形，使右邊的海面不再有波浪，能量從搖擺軸上獲得。這個裝置的效率比較高，該裝置需要解決這樣兩個問題：個裝置的效率比較高，該裝置需要解決這樣兩個問題：需需要把低速的搖擺運動轉(zhuǎn)換成發(fā)電機需要的高速轉(zhuǎn)動；要把低速的搖擺運動轉(zhuǎn)換成發(fā)電機需要的高速轉(zhuǎn)動；需要需要把電能從一定水深中活動的裝置上輸送到較遠的地方去。把電能從一定水深中活動的裝置上輸送到較遠的

25、地方去。8.2 海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 波浪能發(fā)電原理及應(yīng)用波浪能發(fā)電原理及應(yīng)用 波動水柱波浪能發(fā)電裝置波動水柱波浪能發(fā)電裝置 波動水柱波浪能發(fā)電裝置工作原理波動水柱波浪能發(fā)電裝置工作原理 波動水柱波浪能發(fā)電裝置波動水柱波浪能發(fā)電裝置 ：當(dāng)波浪遇到部分浸在水中的當(dāng)波浪遇到部分浸在水中的空腔時，空腔中水柱會上下波動，從而引起上部氣體或液體空腔時，空腔中水柱會上下波動，從而引起上部氣體或液體的壓力變化。空腔可通過某種渦輪機與大氣相連，并從渦輪的壓力變化?？涨豢赏ㄟ^某種渦輪機與大氣相連，并從渦輪機獲得能量。這類裝置的主要優(yōu)點是可以把低速的波浪運動機獲得能量。這類裝置的主要優(yōu)點是可以

26、把低速的波浪運動變成速度較高的氣流，設(shè)備可以不浸在海水中。變成速度較高的氣流，設(shè)備可以不浸在海水中。8.2 海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 波浪能發(fā)電原理及應(yīng)用波浪能發(fā)電原理及應(yīng)用 “壩礁壩礁”波浪能利用裝置：波浪能利用裝置：波浪進入靠近海面的開口，波浪進入靠近海面的開口，流經(jīng)一組導(dǎo)片和旋轉(zhuǎn)葉片。由于波浪的折射，波浪從各個方流經(jīng)一組導(dǎo)片和旋轉(zhuǎn)葉片。由于波浪的折射，波浪從各個方向進入結(jié)構(gòu)物的中心部分。旋轉(zhuǎn)的葉片使海水在中心區(qū)呈螺向進入結(jié)構(gòu)物的中心部分。旋轉(zhuǎn)的葉片使海水在中心區(qū)呈螺旋狀向下運動。這種旋轉(zhuǎn)的水柱就像一個液體飛輪，似水輪旋狀向下運動。這種旋轉(zhuǎn)的水柱就像一個液體飛輪，似水輪機轉(zhuǎn)

27、動，從而可以推動發(fā)電機發(fā)電。機轉(zhuǎn)動，從而可以推動發(fā)電機發(fā)電。 壩礁波浪能轉(zhuǎn)換裝置壩礁波浪能轉(zhuǎn)換裝置 沿海地區(qū)供電的壩礁發(fā)電裝置沿海地區(qū)供電的壩礁發(fā)電裝置 8.2 海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 波浪能發(fā)電原理及應(yīng)用波浪能發(fā)電原理及應(yīng)用 波浪能利用的關(guān)鍵技術(shù)：波浪能利用的關(guān)鍵技術(shù)：波浪聚集與相位控制技術(shù)；波浪聚集與相位控制技術(shù)；波能裝置的波浪載荷及在海洋環(huán)境中的生存技術(shù)；波能裝置的波浪載荷及在海洋環(huán)境中的生存技術(shù)；波能裝置建造和施工中的海洋工程技術(shù)；波能裝置建造和施工中的海洋工程技術(shù)；不規(guī)則波浪中的波能裝置的設(shè)計與運行優(yōu)化；不規(guī)則波浪中的波能裝置的設(shè)計與運行優(yōu)化；波浪能的穩(wěn)定發(fā)電技術(shù)和

28、獨立發(fā)電技術(shù)等。波浪能的穩(wěn)定發(fā)電技術(shù)和獨立發(fā)電技術(shù)等。 8.2 海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 海洋溫差能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋溫差能發(fā)電原理及應(yīng)用 海洋溫差能發(fā)電：海洋溫差能發(fā)電：利用海洋表層暖水與底層冷水間溫利用海洋表層暖水與底層冷水間溫差來發(fā)電。工作方式一般可分為開式循環(huán)、閉式循環(huán)和混差來發(fā)電。工作方式一般可分為開式循環(huán)、閉式循環(huán)和混合式循環(huán)三種方式。合式循環(huán)三種方式。 海洋熱能轉(zhuǎn)換的基本過程海洋熱能轉(zhuǎn)換的基本過程 8.2 海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 海洋溫差能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋溫差能發(fā)電原理及應(yīng)用 閉式循環(huán)閉式循環(huán)是利用海洋表層的溫水來蒸發(fā)氨或氟里昂是利用海洋表層的

29、溫水來蒸發(fā)氨或氟里昂之類的工作流體。蒸汽流經(jīng)渦輪機后，再由從海洋深處抽之類的工作流體。蒸汽流經(jīng)渦輪機后，再由從海洋深處抽上來的冷水冷凝成液體。上來的冷水冷凝成液體。 閉式循環(huán)閉式循環(huán) 8.2 海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 海洋溫差能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋溫差能發(fā)電原理及應(yīng)用 開式循環(huán)開式循環(huán)，表層水本身就是流體。表層水在小于其，表層水本身就是流體。表層水在小于其蒸汽壓的壓力下蒸發(fā)，蒸汽流經(jīng)渦輪機，然后如同氟利蒸汽壓的壓力下蒸發(fā)，蒸汽流經(jīng)渦輪機，然后如同氟利昂在閉式循環(huán)中那樣冷卻和凝聚。昂在閉式循環(huán)中那樣冷卻和凝聚。 開式循環(huán)開式循環(huán) 8.2 海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 海

30、洋溫差能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋溫差能發(fā)電原理及應(yīng)用 混合式循環(huán)系統(tǒng)混合式循環(huán)系統(tǒng) 8.2 海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋能發(fā)電原理及應(yīng)用 海洋溫差能發(fā)電原理及應(yīng)用海洋溫差能發(fā)電原理及應(yīng)用 對于溫差能發(fā)電，對于溫差能發(fā)電，無論是閉式工作循環(huán)還是開式無論是閉式工作循環(huán)還是開式工作循環(huán)，都類似于常規(guī)的熱電站，只是工作溫度低工作循環(huán)，都類似于常規(guī)的熱電站，只是工作溫度低一些，而且海洋熱能電站用的是表層海水的熱量，而一些，而且海洋熱能電站用的是表層海水的熱量，而不是燃料燃燒產(chǎn)生的熱量。這種發(fā)電的基本原理是選不是燃料燃燒產(chǎn)生的熱量。這種發(fā)電的基本原理是選取一種易揮發(fā)的介質(zhì)如液態(tài)氨、丙烷等，使其被海面取一種易揮發(fā)的介質(zhì)如液態(tài)氨、丙烷等，使其被海面的高溫海水汽化，氣體從高溫室的高溫海水汽化，氣體從高溫室( (海面溫水海面溫水) )向低溫室向低溫室( (海底冷