第三节海洋能的开发利用 世界已探明能源储量和可开采年限石油：资源的储量为10195亿桶，可供开采43年，高成本油田可供人类开采240年；天然气：埋藏量为144万亿立方米，可开采63年，高成本气田可供开采452年；煤炭：埋藏量10316亿吨，可开采231年；铀：已探明储量436万吨，可供72年使用(海水中的铀可供使用1万年，利用钚为燃料的增值核反应堆可使用100万年)；利用热核反应，海水中的锂能源可开采年限为1600万年(DT反应)，而利用重水的DD反应，则开采年限为60亿年 油荒！！！ 一、海洋能的特点2、类型：潮汐能、波浪能、海流能、温差能、盐差能1、海洋能：海洋中所蕴藏的可再生的自然能源3、特点：（优缺点）（1）总量大，密度小（2）可再生（3）污染小，是清洁能源（4）时空分布不均空间上因地而异时间上有日变化、月变化、年变化思考：为什么美国、俄罗斯、日本、法国等特别重视对海洋能的开发利用？ 二、海洋能开发利用前景1、潮汐能及其利用（1）分布：浅窄的海峡、海湾和河口区域（2）利用方式：潮汐发电②潮差足够大①选择浅窄的海峡、海湾和河口区域③海岸能储蓄大量海水，并进行土建施工----取决于河口喇叭形的形状------口小腹大，地形平坦的地区（3）选址条件：（4）利用现状世界：中国：最早----德国布斯姆最大---法国朗斯广东—顺德、东湾、山东—乳山、上海—崇明 二、海洋能开发利用前景2、波浪能及其利用（1）特点：①最耗费能源的冬季，可利用的波浪能量最大②海面极少平静，波浪随时可以利用③清洁的能源④可再生的能源⑤波浪能不稳定，开发利用难度大40---60°西风带地区（南半球比北半球大）赤道无风带----波浪能少极地----多结冰----波浪能少（2）分布：（3）利用现状：波浪能发电---航标灯提供电能 再见 海水温差能是指涵养表层海水和深层海水之间水温差的热能，是海洋能的一种重要形式。海洋的表面把太阳的辐射能大部分转化为热水并储存在海洋的上层。另一方面，接近冰点的海水大面积地在不到1000m的深度从极地缓慢地流向赤道。这样，就在许多热带或亚热带海域终年形成20℃以上的垂直海水温差。利用这一温差可以实现热力循环并发电。 温差发电的基本原理就是借助一种工作介质，使表层海水中的热能向深层冷水中转移，从而做功发电。例如使用低沸点的二氧化硫、氨或氟利昂做介质，在表层温水热力作用下气化、沸腾，吹动透平机发电，再利用深层冷水把工作介质凝结成液态。使表层海水中的热能向深层冷水中转移，从而做功发电如此循环不息，保持发电机运行。温差能利用的最大困难是温差大小，能量密度低，其效率仅有3%左右，而且换热面积大，建设费用高，目前各国仍在积极探索中温差能发电机 盐差能是指海水和淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的化学电位差能，是以化学能形态出现的海洋能。主要存在与河海交接处。同时，淡水丰富地区的盐湖和地下盐矿也可以利用盐差能。盐差能是海洋能中能量密度最大的一种可再生能源。通常，海水（3.5%盐度）和河水之间的化学电位差有相当于240m水头差的能量密度，这种位差可以利用半渗透膜（水能通过，盐不能通过）在盐水和淡水交接处实现。利用这一水位差就可以直接由水轮发电机发电。全世界海洋盐差能的理论估算值为10kW量级，我国的盐差能估计为1．1XI08kW，主要集中在各大江河的出海处。同时，我国青海省等地还有不少内陆盐湖可以利用。 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所产生的能量，是另一种以动能形态出现的海洋能。所谓海流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。通常由两种因素引起：其中一种是海水环流，是指大量的海水从一个海域长距离地流向另一个海域。其次不同海域的海水其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。这种两个邻近海域海水密度不同也会造成海水环流。海水流动会产生巨大能量。 潮汐涨落比较大的海边，建几道闸门，装上水轮机就可以利用潮水来发电了。潮水上涨以后，闸门外的海面升高了，打开闸门，海水向内流动，水流冲动水轮机，水轮机带动发电机发电；流进闸门的海水，积聚起来，闸门内的水面也升高了。潮水开始下落时，关掉先前的闸门，打开另外的闸门，水便向外流动，又可以推动水轮机带动发电机继续发电。 思考1、潮汐发电与水能发电工程建设的异同点是什么？修建大坝；坝址选择口小腹大地区；潮汐电站建在河口海峡或海湾，水电站建落差的河段2、沿海地区都能进行潮汐发电吗？要有足够的潮差；要有储蓄大量海水的海岸；要有地形平坦，口小腹大的地区便于土建工程建设3、一天中能进行几次的潮汐发电？4次 从地形、河道特征上分析朗斯潮汐电站建设的有利条件？①朗斯河入海口，河道狭窄，呈喇叭状，有助于产生足够大的潮差②沿岸地势低平，建坝处口小腹大，利于施工，且能储蓄大量的海水 波浪能利用的关键：三级能量转换第一级：受波体-----吸收大海的波浪能第二级：中间转换装置---产生足够稳定的能量第三级：发电装置 海岛可再生独立能源系统示意图50kW振荡浮子式波浪能独立发电系统。世界首座综合利用太阳能、风能、波浪能的海岛可再生独立能源发电的电站将落户珠海担杆岛。