第六章海洋能.ppt

* * * * * * * 新能源概论 * 第六章 海 洋 能 6.1 概述 6.2 海洋能的开发技术 6.3 海洋能利用发展现状和趋势 6.1 概述 1、定义：通过海水自身所呈现可再生的清洁能源。 2、分类 按能量的储存形式：机械能(也称流体力学能)、热能和物理化学能； 按能量的表现形式：波浪能、潮汐能、海洋温差能、海流能和海洋盐差能等。 3、 海洋能资源的特点 1）蕴藏量大； 2）可再生性； 3）稳定与不稳定能源之分； 4）清洁能源； 5）转换装置造价高。 4、 海洋能开发利用及其意义 可缓解东部沿海，特别是海岛地区的能源紧缺问题，对于优化能源结构、促进清洁能源开发等具有重要战略意义。 五种海洋能理论上可再生的总量为766亿kW。温差能为400亿kW，盐差能为300亿kW，潮汐和波浪能各为30亿kW，海流能为6亿kW。 6.2.1潮汐能发电技术 6.2.2波浪能发电技术 6.2.3温差能发电技术 6.2.4盐差能发电技术 6.2 海洋能的开发技术 √ √ √ 6.2.1 潮汐能发电技术 1、原理: 潮汐发电的原理图 2、发电方式和电站的类型 按能量形式：一种利用潮汐的动能发电，利用涨落潮水的流速冲击水轮机发电；一种利用势能发电，利用坝内外涨、落潮时的水位差来发电 潮汐电站 单库潮汐电站 双向式 双库式潮汐电站 单向式 发电结合抽水蓄能式 单向式 双向式 3、潮汐能发电站的组成 拦水堤坝 (1)土坝：单种土质坝和多种土质坝两种 (2)石坝：分为堆石坝和干砌石坝两种 (3)钢筋混凝土坝 (4)浮运式钢筋混凝土沉箱堵坝 水闸 发电厂 （1）竖轴式机组 （2）卧轴式机组 （3）贯流式机组 灯泡贯流式机组 全贯流式机组 竖轴式机组 卧轴式机组 国家 站址 库区面积/km2 平均潮差/m 装机容量/MW 运行时间 法国 朗斯 17 8.5 240 1996年 加拿大 安娜波利斯 6 7.1 20 1984年 俄罗斯 基斯拉雅 2 3.9 0.40 1968年 中国 江厦 2 5.1 3.20 1980年 世界上正在运行的大型潮汐电站 位于法国圣马诺湾朗斯河口，其开发方式为单库双向型，灯泡贯流式水轮发电机组 位于浙江省温岭市乐清湾北端江厦港，开发方式为单库双向发电。 6.2.2 波浪能发电技术 1、波浪发电的原理 有三个阶段：第一级是吸能装置；第二级是能量传递机构，目的是把低品位波能变成高品位的机械能；第三级是发电机系统等。 波浪能转换流程示意图 (1)第一级转换 第一级转换是指将波能转换为装置实体所特有的能量。因此，要有一对实体，即受能体和固定体。 波能的利用形式 1)转换的原理:活动型、振荡水柱型、水流型、压力型； 2) 在海上不同的布置和不同的吸能效果:点吸式、衰减式、截止式。 点吸式 截止式 (2)中间转换:能起到传输能量的作用 中间转换的种类:机械式、液动式、气动式等 (3)最终转换 为适应用户的需要，最终转换多为机械能转换为电能. 气动式波浪能发电示意图 2、波浪发电的装置 1）分类： 按工作的场所:海岸式波浪能转换装置和海洋式波浪能转换装置； 按吸收波浪能的方式:垂直摆荡式、空腔共振式、压力式等 2）海洋式波浪发电装置：浮体；波浪能接收器；波力放大器；原动机-发电机；电器控制与自动控制设备 图6-19 海洋式波浪力发电装置的主要组成部分 海上波力发电浮航标 浮桶随浪产生上下升降，中心管内的空气受到挤压，气流推动汽轮机旋转，带动发电机发电。 波力发电船 用海底电缆将发出的电输送到陆地并网，也可直接为海上加工厂提供电力。 岸式波力发电站 采用空腔振荡水柱气动方式 3、波浪发电的应用 6.2.3 温差能发电技术 1、原理及分类 1）原理:利用温海水(26~28℃)加热某些低沸点工质使之汽化，或通过降压使海水汽化以驱动汽轮机发电。同时提取的冷海水(4~6℃)将做功后的乏气冷凝，使之重新变为液体。 2） 分类：闭式循环系统、开式循环系统和混合式循环。 闭式海洋温差发电系统 开式海洋温差发电系统 混合式海洋温差发电系统 优点 与波浪能和潮汐能电站相比，可提供稳定的电力； 与矿物燃料电站或