海流能

用手机看条目

出自 MBA智库百科(https://wiki.mbalib.com/)

海流能(Marine Current Energy)

目录

什么是海流能

  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。海流能的能量与流速的平方和流量成正比[1]。一般来说,最大流速在2m/s以上的海流均有实际开发利用的价值。全世界海流能的理论估计值为0.5~1TW量级[2]

海流能的成因[2]

  风力的大小和海水密度的差异是产生海流的主要原因。海面上常年吹着方向不变的风,如赤道南侧常年吹着东南风.北侧吹着东北风。风的吹动使海水表面运动起来。水的粘性使这种运动传到海水深处。随着深度的增加,海水流速降低,有时海水流动方向也会逐渐改变。甚至出现下层海水与表层海水流动方向相反的情况。在太平洋和大西洋的南北两半部以及印度洋的南半部.占主导地位的风系造成了一个广阔的、按逆时针方向旋转的海水环流。在低纬度和中纬度海域.风是形成海流的主要动力。这种由定向风持续地吹拂海面所引起的海流称为风海流。不同海域的海水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。2个邻近海域海水密度不同就会造成海水环流。这种由于海水密度不同所产生的海流称为密度流。归根结底,这2种海流的能量都来源于太阳的辐射能。

海流能的优势[3]

  与其他可再生能源相比,海流能有着明显的优势:

  ①规律性强,可预测且能量稳定;能量密度大;

  ②海流发电水轮机置于海平面下不占用陆地面积,不会影响景观,且对周围海洋生态影响较小。

海流能的合理开发[2]

  1.海流能的利用

  海水流动会产生巨大能量.据估计,世界各大洋中所有海流的总功率达50亿kW左右,是海洋能中蕴藏量最大的一种。海流能的利用方式主要是发电,其原理和风力发电相似.几乎任何一个风力发电装置都可以改造成海流能发电装置。

  2.海流能发电技术

  海流能发电技术比陆地上的河流发电优越得多,既不受洪水的威胁。又不受枯水季节的影响。水量和流速常年不变.是一种非常可靠的能源。由于海水的密度约为空气的1000倍.且发电装置必须放置于水下.故海流能发电存在着一系列的关键技术问题,如安装维护、电力输送、防腐、海洋环境中的载荷与安全性能等。

  海流能发电原理与风力发电、水力发电原理相似,是利用流动的介质来推动水轮机发电。英国科学家法拉第提出还可以利用海流切割地球磁场的磁力线所作的功来发电,但是地球磁场的强度很弱.这种发电方式产生的电流强度不大.难以为人们提供电力超导材料的出现给这种设想带来了希望。利用超导材料制成的超导磁体可获得高强度的磁场。所以一些科学家提出了一个大胆的设想。只要将一个3.1T的超导磁体放入黑潮区。海流切割超导磁体磁场的磁力线即可发出1500kW电来。尽管这种设想在技术上还难以实现,但它为建立一种全新的海流能发电技术提供了最基本的框架。

  3.海流能发电技术的发展进程

  自从海流能的巨大利用价值被发现以来。一直受到世界各国的重视。世界上从事海流能开发的国家主要有美国、英国、加拿大、日本、意大利和中国等。.

  (1)国外海流能发电技术研究进展

  1973年,美国的莫顿教授提出了“科里奥利”方案,该方案的内容是将一组巨型涡轮发电机安装在一种能大量聚集海流能量的导管内,当海流通过导管时,就带动涡轮机像风车一样转动发电.通过水下电缆将电能输入佛罗里达电网。“科里奥利”方案中的发电机机组长110m.管道口直径170m,安装在海面下30m处。在海流流速为2.3m/s条件下。该装置的功率为8.3万kW,且不会对附近海域的自然环境产生任何污染。

  2006年4月,加拿大第l台并网型海流能发电机成功并网发电。英国的海流能发电已进入商业化运作,全国性的海流能资源调查工作已经进入实质性操作阶段,规划中的3个海流能发电场将是世界上规模最大的海流能发电基地。2003年。20台300kW的海流发电装置在挪威KVALSUNDET建成,此处海流最大流速为2.5 m/s,年平均流速为1.8 m/s。菲律宾于2008年5月中旬宣布。拟在意大利资助下开发海流能发电。韩国和日本的海流能发电计划均在积极地推进中。

  (2)我国海流能发电技术研究进展

  20世纪70年代末,何世钧建造了1个输出功率为6.3 kW的海流能发电装置。20世纪80年代初.哈尔滨工程大学研制出一种直叶片的新型海流透平,获得了较高的效率,并于1984年完成60 W模型的实验室研究,之后开发出千瓦级装置并在河流中进行试验。

  20世纪90年代以来,我国开始计划建造海流能示范应用电站.在“八五”,“九五”科技攻关中均对海流能发电进行立项研究。2005年,浙江大学在国家自然科学基金资助下开始进行“水下风车”的关键技术研究.2006年4月26日在浙江省舟山市岱山县进行了5 kW水平轴螺旋桨式海流能发电样机运行试验同。同年,东北师范大学研制成功小型低功率的放置于海底的低流速海流能发电机。2008年,中国海洋大学也进行了5kW级样机的原理性试验。

参考文献

  1. 第九章 海洋能.新能源工程.上海理工大学精品课程
  2. 2.0 2.1 2.2 刘美琴,仲颖,郑源,赵振宙.海流能利用技术研究进展与展望[J].可再生能源,2009(5)
  3. 常征,包道日娜,刘志璋,俞红鹰.海流能开发利用技术发展及关键技术思考[J].太阳能,2012(6)
本条目对我有帮助1
MBA智库APP

扫一扫,下载MBA智库APP

分享到:
  如果您认为本条目还有待完善,需要补充新内容或修改错误内容,请编辑条目

本条目由以下用户参与贡献

y桑,连晓雾,Mis铭.

评论(共0条)

提示:评论内容为网友针对条目"海流能"展开的讨论,与本站观点立场无关。

发表评论请文明上网,理性发言并遵守有关规定。

MBA智库
打开APP

以上内容根据网友推荐自动排序生成