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2.3.1 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， 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． 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， 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 将电能输人佛罗里达电网。 科里奥利”方案中的发电机机组长110 将电能输人佛罗里达电网。“科里奥利”方案中的发电机机组长110 m，管道口直径170 m，安装在海面下30 m处。在海流流速为 管道口直径170 m，安装在海面下30 m处 2.3 m／s条件下，该装置的功率为8．3万kW，且不会对附近海域 m／ 条件下，该装置的功率为8 kW， 的自然环境产生任何污染。 的自然环境产生任何污染。 2006年 2006年4月，加拿大第1台并网型海流能发电机成功并网发电。英国 加拿大第1台并网型海流能发电机成功并网发电。 的海流能发电已进入商业化运作， 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 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2O台 大的海流能发电基地。2003年2O台300 kW 的海流发电装置在挪 KVALSUNDET建成 此处海流最大流速为2 建成， m／ 威KVALSUNDET建成，此处海流最大流速为2．5 m／s，年平均 流速为1 m／ 流速为1．8 m／s。
发电
工
为了有效解决能源紧张和大气 环境污染问题，人们正在积极 环境污染问题， 开发各种可再生能源发电技术。 开发各种可再生能源发电技术。 海洋流发电技术就是其中的一 种。到目前为止，虽然海洋流 到目前为止， 发电还没有一种可以大规模商 业化应用的成熟技术，但各国 业化应用的成熟技术， 科学家一直在积极研究各种海 洋流发电技术，一些企业也在 洋流发电技术， 依托这些新技术进行工程示范。 依托这些新技术进行工程示范。
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1.3我国海流能资源分布情况 我国海流能资源分布情况
我国海域辽阔．既有风海流．又有密度流：既有沿岸海流， 我国海域辽阔．既有风海流．又有密度流：既有沿岸海流， 也有深海海流。这些海流的流速大多为0.5海里 海里／ 也有深海海流。这些海流的流速大多为0.5海里／h，流 量变化不大，流向较稳定。根据我国130个水道的统计 量变化不大，流向较稳定。根据我国130个水道的统计 结果可知，我国沿海海流理论平均功率为1.4X10 kW。 结果可知，我国沿海海流理论平均功率为1.4X106kW。 这些资源分布在全国沿海各地，浙江最多， 37个水道 个水道， 这些资源分布在全国沿海各地，浙江最多，有37个水道， kW，约占全国的1 以上， 理论平均功率为7 理论平均功率为7．09~10 kW，约占全国的1／2以上， 台湾、福建、辽宁等省的海流能资源约占全国总量的42 台湾、福建、辽宁等省的海流能资源约占全国总量的42 ％，其它省区较少 其它省区较少。 ％，其它省区较少。我国舟山海域诸水道海流能开发前景 最好，如金堂水道(25． kW／ 最好，如金堂水道(25．9 kW／m 2)、龟山水道 (23． kW／ (23．9 kW／m2 )、西侯门水道(19．1kW／m2)等， 西侯门水道(19．1kW／ 其次是渤海海峡和福建的三都澳等， 其次是渤海海峡和福建的三都澳等，这些海区均有能量密 度高、理论蕴藏量大、开发条件较好的优点． 度高、理论蕴藏量大、开发条件较好的优点．应优先开发 利用。 利用。
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2.3 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。 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、 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。 大利和中国等。
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3.2 海流能开发利用中存在的问题
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1.2 海流能成因
风力的大小和海水密度的差异是产生海流的主要原因。 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， 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 北侧吹着东北风。风的吹动使海水表面运动起来， 性使这种运动传到海水深处。 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 随着深度的增加，海水流速降低， 逐渐改变。 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。 情况。 在太平洋和大西洋的南北两半部以及印度洋的南半 占主导地位的风系造成了一个广阔的、 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， 旋转的海水环流。在低纬度和中纬度海域，风是形成r company slogan
2.3.2我同海流能发电技术研究进展 我同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 20世纪 年代末 何世钧建造了1个输出功率为6 世纪70年代末， 发电装置。 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 20世纪 年代初 世纪80年代初． 获得了较高的效率，并于1984年完成 年完成60 模型的实验室研究， 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。 之后开发出千瓦级装置并在河流中进行试验。
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3 海流能发电技术的研究
3.1 海流发电站的研究 美国科研人员设计了一种驳船式海流发电站． 美国科研人员设计了一种驳船式海流发电站．这种发电站实际上就是 一艘船，在船舷两侧装着巨大的水轮，水轮在海流推动下不断地转动， 一艘船，在船舷两侧装着巨大的水轮，水轮在海流推动下不断地转动， 进而带动发电机发电，电能通过海底电缆被输送到岸上。 进而带动发电机发电，电能通过海底电缆被输送到岸上。这种驳船式 发电站的发电能力约为5kW。由于发电站是建在船上， 发电站的发电能力约为5kW。由于发电站是建在船上，所以当有狂 风巨浪袭击时，电站可以转移到附近港躲避，以保证发电设备的安全。 风巨浪袭击时，电站可以转移到附近港躲避，以保证发电设备的安全。 1976年 美国科学家加里斯蒂尔曼设计出了一种被称为“降落伞” 1976年，美国科学家加里斯蒂尔曼设计出了一种被称为“降落伞”的 海流发电装置，这个发电装置很特别，是用50只直径为 只直径为0 m的 海流发电装置，这个发电装置很特别，是用50只直径为0．6 m的 “降落伞”串缚在一根150 m长的绳子上，头尾相联，形成一个圆环， 降落伞”串缚在一根150 m长的绳子上 头尾相联，形成一个圆环， 长的绳子上， 套在固定于船底的转轮上，而船则锚泊在海上。在海流的作用下， 套在固定于船底的转轮上，而船则锚泊在海上。在海流的作用下，逆 流运动的“降落伞”像被大风撑开的雨伞一样张开，而顺流运动的“ 流运动的“降落伞”像被大风撑开的雨伞一样张开，而顺流运动的“降 落伞”则被压缩，串缚“降落伞”的绳子像传动带一样， 落伞”则被压缩，串缚“降落伞”的绳子像传动带一样，带动转轮不停 地转动，通过多级传动增速齿轮系统改变转速，带动发电机发电。 地转动，通过多级传动增速齿轮系统改变转速，带动发电机发电。在 墨西哥湾流流经的佛罗里达海峡中进行的试验结果表明， 墨西哥湾流流经的佛罗里达海峡中进行的试验结果表明，该海流试验 电站每天能工作4小时，功率为500 W。 电站每天能工作4小时，功率为500 W。
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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， 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. 安全性能等.
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2.2 海流能发电原理
海流能发电原理与风力发电、水力发电原理相似， 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。 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， 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。 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 超导材料的出现给这种设想带来了希望， 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 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， 要将一个3 T的超导磁体放入黑潮区 的超导磁体放入黑潮区． 要将一个3．1 T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， 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的海流能发电技术提供了最基本的框架。 但它为建立一种全新的的海流能发电技术提供了最基本的框架。
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利用海洋所蕴藏的能量转换成电能的发电技技术
发电
温 发电
发电
盐浓 发电
发电
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1
海流能概述
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发电 术
3
发电 术 研究
4
发电 术 发 趋势
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