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新能源及分布式发电技术-第六章 海洋能发电

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海洋能的特点是什么?
(2)能量20——25℃:潮汐
能是低水头的,较大潮差为7—10m;潮流能和海流能是低速
度头的,最大流速一般仅2m/s左右;
(3)稳定性比其他自然能源好。

海水温差能和海流能比较稳定,潮汐能与潮流能的变化
有规律可循.
(4)发生在广阔的海洋环境中。
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SeaGen是第一台商用涡轮式潮汐发电机,其结构犹如海 洋中的倒置风车
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海流的涡轮发电机一般分成水平轴式及垂直轴式,水平 轴式与一般的风力发电机组相当类似,而垂直轴式则主要为 Darrieus型,helical型叶片涡轮机或十字型翼面涡轮机。
水平轴式涡轮发电机
海流发电设施(300kW,英国南部 Devon海域)
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潮汐发电厂全景
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二、波浪能
波浪能是由风把能量传递给海洋而产生的。根据波动理 论, 波浪能量与波高的平方成比例。
习惯上把海浪分为风浪、 涌浪和近岸浪三种。
• 风浪:在风直接作用下生成的海水波动现象,风越大,浪就越高, 波浪的高度基本与风速成正比,风浪瞬息万变,波面粗糙,周期 较短。
• 涌浪:波浪以最小的能量损失从其形成区传播开去,在很远的距 离产生涌浪。 涌浪的外形圆滑规则, 排列整齐, 周期比较长。

海洋是一个水深、缺氧、高压的世界,因而开发利用海
洋能的技术难度大,对材料和设备的要求比较高。
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中国的海洋能资源
中国不仅是闻名于世的陆地大国,面且是世界上的海洋大 国之一。海岸线全长18400多km 。中国拥有6500多个大 小岛屿,岛屿海岸线长达14000多km。据初步估算,中国 海洋能的蕴藏量约为6.3亿kW,其中潮汐能1.9亿kw,波浪 能1.5亿kw,温差能1.5亿kw,海流能(潮流能)0.3亿kw, 盐差能1.1亿kw,分布在煤、水等能源贫乏的沿海工业基 地附近,如果能够加以开发利用,将为中国沿海、尤其是 华东沿海工农业生产的发展和人民生活的改善,提供数量 相当可观的可再生能源。
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最大的潮汐电站——法国朗斯电站
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浙江温岭江厦潮汐电站是我国最大的潮汐能电站。
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著名潮汐发电厂
潮汐发电的几最
世界最大的潮汐发电厂 法国北部LaRance河,Pe=240MW
世界最高的潮汐发电厂 加拿大Fundy高达39英尺Pe=20MW
世界首座海底潮汐发电厂 挪威北部Kvalsund Pe=300KW
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电站共存在充水、等候、发电和等候四个工况。
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目前世界上最大的潮汐发电站,是1966年在法国朗斯 潮汐电站,装有24台104千瓦贯流式水轮发电机 ,年均发 电量为5.44亿度。
1980年建成的江厦潮汐电站是我国第一座双向潮汐电 站,也是目前世界上较大的一座双向潮汐电站,其总机容 量为3200千瓦。
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一、潮汐能发电
潮汐: 因为太阳、月亮与地球之间的万有引力与 球自转的运动使得海洋水位形成高低变化。
潮汐能是以位能形态出现的海洋能,是指海水潮涨 和潮落形成的水的势能。
在海洋中,月球的引力使地球的向月面和背月面 的水位升高。由于地球的旋转,这种水位的上升以 周期为12h25min和振幅小于1m的深海波浪形式由 东向西传播。太阳引力的作用与此相似,但是作用 力小些,其周期为12h。
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Darrieus型垂直轴式涡轮发电机
helical螺旋叶片涡轮机
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由英国安装的世界首台潮汐发电机
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四、海洋温差能
温差能是指海洋表层海水和深层海水之间水温之差的热能。 海洋是地球上一个巨大的太阳能集热和蓄热器。
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潮汐能发电
潮汐电站
潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建一拦水堤坝, 将海湾或河口与海洋隔开构成水库,再在坝内或坝房安装水 轮发电机组,然后利用潮汐涨落时海水位的升降,使海水通 过轮机转动水轮发电机组发电。
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潮汐发电型式: ①单库单向型,只能在落潮时发电。 ②单库双向型:在涨、落潮时都能发电。 ③双库单向型:可连续发电
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海洋能的特点是什么?
(1)能量蕴藏量大,并且可以再生。 据统计,地球上海水温差能的理论蕴藏量约500亿kw,
可能开发利用的约20亿kW;全球海洋波浪能的蕴藏约 700亿kw、可开发利用的约30亿kw;全世界潮汐能的理 论蕴藏量约30亿kw;世界海流能(潮流能)的总功率约50 亿kW,其中可发利用的约为0.5亿kW;
第6章 海洋能发电
• 潮汐能发电 • 波浪能发电 • 海流能发电 • 海洋温差发电 • 海洋盐差发电 • 海洋能发电展望
海洋能利用
海洋能( Ocean energy) 是指依附在海水中的可再生能 源,海洋能主要以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等 形式存在于海洋之中。 潮汐能和潮流能源自月球、太阳和其 他星球引力,其他海洋能均源自太阳辐射。
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潮汐基本知识
• 当太阳、月球和地球在一条直线上时,就产生大潮; 当它们成直角时,就产生小潮。
• 海水有规律的、 周期性的涨落现象叫海洋潮汐。白 天的涨落叫“潮”,夜间的涨落叫“汐”。
• 潮差—潮峰与潮谷的水位差 • 潮汐周期:半日潮=12.4h,全日潮24.8h
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潮汐发电原理
利用涨潮与退潮高低变化来发电,与水力发电原理 类似。当涨潮时海水自外流入,推动水轮机产生动力发 电,退潮时海水退回大海,再一次推动水轮机发电。
深的水下,并系在海床上,同时使“水蟒”
的橡胶管道内充满海水。这样每当有波浪经
过时,弹性极强的橡胶管就会随之上下摆动,
橡胶管内部就会产生一股水流脉冲。随着波
浪幅度的加大,脉冲也会越来越强,并汇集
在尾部的发电机中,最终产生电能,然后通
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过海底电缆传输出去。
三、海流能
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目前洋流发电之技术发展乃以风能之研发结果发电为基 础,故海流涡轮机的结构与运转原理与风力机类似。
• 近岸浪:风浪和涌浪传到海岸的浅水地区,变成近岸浪,近岸浪 由于岸底对波浪的阻力,波谷展宽变平,波峰发生倒卷破碎
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海 浪 波 级 表
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葡萄牙的“海蛇”海浪发电站
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英国研制的水莽波浪发电装置
水蟒”工作原理非常简单:将“水蟒”安装
在距离海岸1.6公里-3.2公里远、36米-91米
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