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發(fā)表于 2010-6-22 10:56:58
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【共同學習】——波浪能的應用:
- g, Q; G8 h0 }. i& F1,、 波浪能概述:
5 z9 x8 x# r6 e/ i" C( m4 L海洋能與潮汐能、海洋溫差能,、鹽梯度能,、洋流能等能源一樣,是海洋能源中最豐富,、最普遍,、較難利用的資源之一。
3 U; p% L* s7 ^3 G$ W) N& {波浪能又是海洋能中所占比重較大的海洋能源,。9 c n5 H I" c% K
海水的波浪運動產(chǎn)生十分巨大的能量,。
" u! \+ L+ \, h9 }' f據(jù)估算,世界海洋中的波浪能達700億千瓦,,占全部海洋能量的94%,,是各種海洋能中的“首戶”。
1 B/ x) H0 r& d' B7 P# w波浪是海水的運動形式之一,,它的產(chǎn)生是外力(如風,、大氣壓力的變化、天體的引潮力等等),、重力與海水表面張力共同作用的結果,。
) X2 M2 a% q( H, s! M! |, G9 U波浪形成時,水質(zhì)點作震蕩和位移運動,,水質(zhì)點的位置變化產(chǎn)生位能,。波浪能的大小與波高與周期有關,波浪的波高和周期與該波浪形成地點的地理位置,、常年風向,、風力、潮汐時間,、海水深度,、海床形狀、海床坡度等因素有關,。
# e% m/ o8 }/ z椐有關資料估算,。全世界沿海岸線連續(xù)耗散的波浪能功率達27×105 MW,技術上可利用的波浪能潛力為10×105 MW,,我國陸地海岸線長達一萬八千多公里,、大小島嶼6960多個。
5 ]8 z0 X' z* N8 s$ a0 _根據(jù)海洋觀測資料統(tǒng)計,,沿海海域年平均波高在2.0M左右,,波浪周期平均6s左右。臺灣及福建,、浙江,、廣東等沿海沿岸波浪能的密度可達5~8kW/m。波浪能資源十分豐富,,總量約有5億千瓦,,可開發(fā)利用的約1億千瓦。
) x; u/ H3 d0 h( B8 I1 F$ T我國近海受季風控制,,冬季浪大,,夏季浪小,特別是冬季在強烈的偏北風吹拂下,,從黃海到南海形成一條東北—西南走向的大浪帶,,平均波高在2米以上,,且周期在4-8s之間,有利于波浪能發(fā)電,,具有廣闊的開發(fā)利用前景,。波浪能是最清潔的可再生資源,它的開發(fā)利用,,將大大緩解由于礦物能源逐漸枯竭的危機,,改善由于燃燒礦物能源對環(huán)境造成的破壞。! w: ^, t# r, P" a9 k
2,、 波浪能開發(fā)利用的特點,、現(xiàn)狀及前景:, L. Y7 C8 G- | [
2.1 特點:# \# }8 N; v( U
波浪能是一種密度低、不穩(wěn)定,、無污染,、可再生、儲量大,、分布廣,、利用難的能源。由于波浪能的利用地點局限在海岸附近,,還容易受到海洋災害性氣候的侵襲,。開發(fā)成本高,規(guī)模小,,社會效益好但是經(jīng)濟效益差,,投資回收期長,一個多世紀以來,,束縛了波浪能的大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)利用和發(fā)展,。
9 Z" {, v& D: M( h* |2.2 現(xiàn)狀及前景:- {9 J6 H: M3 Z( m1 w I$ \0 R
雖然波浪能開發(fā)的技術復雜、成本高,、投資回收期長,。3 u {! X& ~' `+ P. y3 c9 c
但是近200年來,挪威,、日本,、英國、美國,、法國,、西班牙和中國等國家已建成多個數(shù)十瓦至數(shù)百千瓦的試驗波浪發(fā)電裝置。
& R! j8 d3 g$ a主要的形式有【活動點頭鴨】,、【波面筏】,、【海蚌型】;【浮體式振蕩水拄型】,;【固定式(岸式)振蕩水拄型】,;【水流型】,;【壓力柔性袋型】等裝置。+ e5 R9 k# c' f1 _' \8 b
英國已建成750kw規(guī)模的商業(yè)波浪發(fā)電站并網(wǎng)發(fā)電,。 r& I7 r) j) @* N! P+ F
我國在廣東汕尾建設的100kw振蕩水拄式波浪發(fā)電站也已經(jīng)通過驗收,,存在的問題也逐步得到改進。' H; `+ N- x" l0 E/ {
隨著世界礦物能源的逐步減少,,人們必須尋找新的能源,海洋能源無疑是首選的新能源之一,;隨著礦物能源對環(huán)境的破壞日益嚴重,,人們也在尋找新的替代能源,可再生,、清潔的海洋能源,,也是最理想的替代能源之一。
4 a7 h- Y8 M' ^9 P近年來,,世界各國都制定了開發(fā)海洋能源的規(guī)劃,。我國也制定了波浪發(fā)電以福建、廣東,、海南和山東沿岸為主的發(fā)展目標,。著重研制建設100kw以上的岸式波力發(fā)電站。因此波浪發(fā)電的前景是十分廣闊的,。
3 f7 j: h! ]7 [: w9 \ }3,、 幾種波浪發(fā)電裝置:" w* b- J5 o* {+ f
現(xiàn)有波浪發(fā)電裝置的狀況:目前已經(jīng)研究開發(fā)比較成熟的波浪發(fā)電裝置基本上有三種類形。! d, S6 M0 w) o* F, v- S5 O
3.1 【是振蕩水拄型】用一個容積固定的,、與海水相通的容器裝置,,通過波浪產(chǎn)生的水面位置變化引起容器內(nèi)的空氣容積發(fā)生變化,壓縮容器內(nèi)的空氣(中間介質(zhì)),,用壓縮空氣驅(qū)動葉輪,,帶動發(fā)電裝置發(fā)電;
$ }4 b+ R) w; S4 F7 c! D; g中科院廣州能源研究所在廣東訕尾建成的100KW波浪發(fā)電站(固定岸式),,日本海明發(fā)電船(浮式)以及航標燈式波力裝置都是屬于這種類型,。' V" ^0 r4 |# m- }$ i z
2.2 【是機械型】利用波浪的運動推動裝置的活動部分——鴨體、筏體,、浮子等,,活動部分壓縮(驅(qū)動)油、水等中間介質(zhì),,通過中間介質(zhì)推動轉換發(fā)電裝置發(fā)電,。
6 |# S% k/ J; T$ L* Q, D2.3 【是水流型】利用收縮水道將波浪引入高位水庫形成水位差(水頭),利用水頭直接驅(qū)動水輪發(fā)電機組發(fā)電,。
" x f: R" O, }' z2 p& S& K2.4 比較:這三種類型各有優(yōu)缺點,,但有一個共同的問題是波浪能轉換成電能的中間環(huán)節(jié)多,,效率低,電力輸出波動性大,,這也是影響波浪發(fā)電大規(guī)模開發(fā)利用的主要原因之一,。把分散的、低密度的,、不穩(wěn)定的波浪能吸收起來,,集中、經(jīng)濟,、高效地轉化為有用的電能,,裝置及其構筑物能承受災害性海洋氣候的破壞,實現(xiàn)安全運行,,是當今波浪能開發(fā)的難題和方向,。 |
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