1. 海洋溫差的能源是什么

海洋能源有哪些種類？

1．潮汐能

所謂潮汐能,，就是因月球引力的變化引起潮汐現(xiàn)象,，潮汐導(dǎo)致海水平面周期性地升降，因海水漲落及潮水流動(dòng)所產(chǎn)生的能量,。

潮汐能可以像水能和風(fēng)能一樣用來推動(dòng)水磨,、水車等，也可以用來發(fā)電,。當(dāng)前,，潮汐能的主要功能就是發(fā)電。

世界最大的潮汐能源系統(tǒng)

利用潮汐能發(fā)電,，首先要做的就是在海灣或河口建筑攔潮大壩,。形成水庫，在壩中修建機(jī)房,，安裝水輪發(fā)電機(jī),，利用水位差使海水帶動(dòng)水輪機(jī)發(fā)電。建成潮汐發(fā)電站后還有利于海產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,。

世界上,，潮汐能主要多分布在潮差較大的喇叭形海灣和河口地區(qū)，如加拿大的芬迪灣,、巴西的亞馬遜河口,、南亞的恒河口和中國的錢塘江口等都蘊(yùn)藏著大量的潮汐能。

我國海岸線的長度為1.8萬公里,，潮汐能資源十分豐富。在潮汐能資源的開發(fā)利用上,，目前我國沿海地區(qū)已經(jīng)修建了一些中小型潮汐發(fā)電站,。在溫嶺江廈港，就有一座我國規(guī)模最大的潮汐發(fā)電站——江廈潮汐發(fā)電站,，它還是世界第三,、亞洲第一大潮汐發(fā)電站,。潮汐發(fā)電站受潮水漲落的影響，具有很大的不穩(wěn)定性,，海水對(duì)水輪機(jī)及其金屬構(gòu)件的腐蝕及水庫泥沙淤積問題都較嚴(yán)重,。這些問題都是急需解決的，只有將這些做好,，就能更好地利用潮汐能來發(fā)電,。

2．波浪能

波浪能集有許多優(yōu)點(diǎn)，比如能量密度高,、分布面廣泛,。特別是在能源消耗多的冬季，可以利用的波浪能能量也最大,。它的能量如此巨大,，一直都吸引著沿海的能工巧匠們。他們想盡各種辦法,，期望能夠駕馭海浪開辟新天地,。

波浪能發(fā)電

波浪能電站

具體而言，波浪能就是指海洋表面波浪所具有的動(dòng)能和勢能,。海洋表面的海水受太陽輻射給予的熱量,，可以說它是世界最大的太陽能收集器。溫暖的地表海水,，造成與深海海水之間的溫差,，由于風(fēng)吹過海洋時(shí)產(chǎn)生風(fēng)波，這種風(fēng)波在遼闊的海洋表面上,，風(fēng)能以自然儲(chǔ)存于水中的方式進(jìn)行能量轉(zhuǎn)移,，因此，說波浪能是太陽能的另一種濃縮形態(tài),，并不是沒有道理的,。

在所有海洋能源中，波浪能是最不穩(wěn)定的一種能源,。波浪能是由風(fēng)把能量傳遞給海洋而產(chǎn)生的,，它事實(shí)上是吸收了風(fēng)能而形成的，它的能量傳遞速率與風(fēng)速有一定關(guān)系,，也和風(fēng)與水相互作用的距離（即風(fēng)區(qū)）有關(guān),。水團(tuán)相對(duì)于海平面發(fā)生位移時(shí)，使波浪具有勢能,，而水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),，則使波浪具有動(dòng)能，從而使波浪能發(fā)揮出作用,。

在風(fēng)較多的沿海地帶,，波浪能的密度通常都很高,。例如，英國沿海,、美國西部沿海和新西蘭南部沿海等都是風(fēng)區(qū),，有著十分有利的波候。而我國的浙江,、福建,、廣東和臺(tái)灣沿海的波能也較為豐富，在工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展上功不可沒,。

波浪能之所以能夠發(fā)電是通過波浪能裝置,，將波浪能首先轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，再最終轉(zhuǎn)換成電能,。這一技術(shù)源自于20世紀(jì)80年代初,，西方海洋大國利用新技術(shù)優(yōu)勢紛紛展開實(shí)驗(yàn)，但受客觀條件和技術(shù)影響,，所取得的效果效益有好有差,。

3．海流能

簡而言之，海流所存儲(chǔ)的動(dòng)能就是海流能,。海流能的能量與流速的平方和流量成正比,。與波浪能相比，海流能的變化要平穩(wěn)且有規(guī)律得多,。海流能有著很大的開發(fā)價(jià)值,。

海流能的利用方式主要是發(fā)電。1973年,，美國研制出一種名為“科里奧利斯”的巨型海流發(fā)電裝置,。該裝置為管道式水輪發(fā)電機(jī)。機(jī)組長l10米,，管道口直徑170米,，安裝在海面下30米處。在海流流速為2.3米/秒條件下,，該裝置獲得8.3萬千瓦的功率,。此外，日本,、加拿大也在大力研究試驗(yàn)海流發(fā)電技術(shù),。到目前為止，我國的海流發(fā)電研究也已經(jīng)有樣機(jī)進(jìn)入中間試驗(yàn)階段,，發(fā)展前景不可限量,。

相比陸地上的江河，利用海流發(fā)電要方便得多，它既不受洪水的威脅,，又不受干旱的影響，幾乎以常年不變的水量和一定的流速流動(dòng),，為人類提供了可靠的能源,。

利用海流發(fā)電，除了上面所說的類似江河電站管道導(dǎo)流的水輪機(jī)外,，還有類似風(fēng)車槳葉或風(fēng)速計(jì)那樣機(jī)械原理的裝置,。一種海流發(fā)電站，有許多轉(zhuǎn)輪成串地安裝在兩個(gè)固定的浮體之間,，在海流沖擊下呈半環(huán)狀張開,，看上去很像花環(huán)，因此被稱為花環(huán)式海流發(fā)電站,，它是目前海流發(fā)電站的主要形式,。

4．海洋溫差能

海洋是一個(gè)巨大的吸熱體，仔細(xì)觀察不難發(fā)現(xiàn),，地球上的海洋除了南北的極地和部分淺海外,，通常不會(huì)結(jié)冰，尤其是赤道附近的海域,，海水表面溫度幾乎是恒溫的,，因此在描述海洋時(shí)人們都說它是溫暖的。海洋深處的海水溫度卻很低,，它一年四季溫度只有攝氏幾度,，無論如何，太陽也沒有辦法把它曬熱,，這與海洋上層的溫水比較,，大約有20℃的溫差。在熱力學(xué)上,，凡有溫度差異都可用來作功,，這就是我們所要講的海洋溫差能。

大多數(shù)情況下,，海洋溫差是指南緯25°至北緯32°之間海域中海水深層與表層的溫度差,。我國位于東半球，擁有較好的海洋溫差條件,，尤其是臺(tái)灣附近海水溫差更大,，能夠使人們得以很好地利用。

海洋溫差能的主要功能就是利用溫差發(fā)電,。海洋溫差發(fā)電主要采用兩種循環(huán)系統(tǒng),，一種是開式，一種是閉式。在開式循環(huán)中,，表層溫海水在閃蒸蒸發(fā)器中,，由于閃蒸而產(chǎn)生蒸汽，蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)做功后流入凝汽器,，由來自海洋深層的冷海水將其冷卻,。在閉式循環(huán)中，來自海洋表層的溫海水先在熱交換器內(nèi)將熱量傳給丙烷,、氨等低沸點(diǎn)工質(zhì),，使之蒸發(fā)，產(chǎn)生的蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)做功后再由冷海水冷卻,。在這個(gè)循環(huán)的過程中,，可以不斷地將海水的溫差變成電力，由此使發(fā)電成為實(shí)現(xiàn),。

4．海洋鹽差能

所謂鹽差能,，就是指海水與淡水之間或兩種含鹽濃度不同的海水之間的化學(xué)電位差能。這種能量主要存在于河流與海洋的交接處,。同時(shí),，淡水豐富地區(qū)的鹽湖和地下鹽礦也可以利用鹽差能。鹽差能是海洋能源中密度最大的一種可再生能源,。海洋鹽差能可以用來發(fā)電在很久以前已被人們認(rèn)識(shí)到,。

其發(fā)電原理主要是：當(dāng)把兩種濃度不同的鹽溶液盛在一個(gè)容器中時(shí)，濃溶液中的鹽類離子就會(huì)自發(fā)地向稀溶中擴(kuò)散,，一直到兩者濃度達(dá)到一致,。所以，鹽差能發(fā)電,，就是利用兩種含鹽濃度不同的海水化學(xué)電位差能,，并將其轉(zhuǎn)換為有效電能。有學(xué)者在經(jīng)過詳細(xì)的計(jì)算后發(fā)現(xiàn)在17℃時(shí),，如果有1摩爾鹽類從濃溶液中擴(kuò)散到稀溶液中去,，就會(huì)釋放出5500焦的能量來。由此專家設(shè)想到：只要有大量濃度不同的溶液可供混合,，就一定會(huì)有巨大的能量釋放出來,。經(jīng)過進(jìn)一步計(jì)算還發(fā)現(xiàn)，如果利用海洋鹽分的濃度差來發(fā)電,，它的能量可排在海洋波浪發(fā)電能量之后,，但又要大于海洋中的潮汐能和海流能。

利用鹽差能發(fā)電有多種方式,，比如有滲透壓式,、蒸汽壓式和機(jī)械一化學(xué)式等，其中滲透壓式方案獲得了人們最大的重視。將一層半滲透膜放在不同鹽度的兩種海水之間,，通過這個(gè)膜會(huì)產(chǎn)生一個(gè)壓力梯度,，迫使水從鹽度低的一側(cè)滲透到鹽度高的一側(cè)，從而稀釋高鹽度的水,，直到膜兩側(cè)水的鹽度變成一致,。此壓力稱為滲透壓，它與海水的鹽濃度及溫度有著很大的關(guān)聯(lián),。

據(jù)估算，地球上存在的可利用的鹽差能達(dá)26億千瓦,，其能量甚至比溫差能還要大,。由此可見，海洋中蘊(yùn)藏著巨大的能量,，只要海水不枯竭,，其能量就生生不息。作為新型的能源,，海洋能源已吸引了全世界越來越多人的興趣,。

2. 海洋溫差能的源頭在哪里

形成溫差的原因比較多，形成海洋溫差的原因也多種多樣,，但究其源頭應(yīng)該是太陽能,，也就是說蘊(yùn)藏在海洋中的太陽輻射能量，在各種海洋能之中,，海洋溫差能屬于海洋熱能,，具有儲(chǔ)量巨大以及隨時(shí)間變化相對(duì)比較穩(wěn)定的特性和特點(diǎn)。

而且還能夠利用海洋的溫差能進(jìn)行發(fā)電,，電力是清潔能源,，我們理應(yīng)把發(fā)展電業(yè)的方向轉(zhuǎn)向利用海洋溫差能上來，這樣可以補(bǔ)充一些地區(qū)電力緊張的局面,，為一些電能不足地區(qū)提供大規(guī)模的,、穩(wěn)定的電力供應(yīng)。當(dāng)然,，這要根據(jù)實(shí)際情況來確定,，包括所用工質(zhì)及流程的不同，進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃,。

3. 形成海洋溫差的能源是什么?

太陽能

形成海洋溫差能的源頭是太陽能,，即蘊(yùn)藏在海洋中的太陽輻射能，在各種海洋能之中,，海洋溫差能屬于海洋熱能,，具有儲(chǔ)量巨大以及隨時(shí)間變化相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn)。

形成海洋溫差能的源頭是太陽能，由于它是以熱能形態(tài)出現(xiàn)的,，所以又被稱為海洋熱能,。1881年法國物理學(xué)家發(fā)表論文《太陽海洋能》提出對(duì)海洋吸收并儲(chǔ)存的太陽能，可以利用其表層與深層間的溫差來推動(dòng)機(jī)械裝置運(yùn)轉(zhuǎn),。這大概是人類首次提出對(duì)海洋溫差能加以利用的大膽設(shè)想,。

4. 海洋溫差能的原因

溫差能是指海洋表層海水和深層海水之間水溫之差的熱能。海洋的表面把太陽輻射能的大部分轉(zhuǎn)化成為熱能并儲(chǔ)存在海洋的上層,。另一方面,，接近冰點(diǎn)的海水大面積地在不到1000米的深度從極地緩慢地流向赤道。這樣,，就在許多熱帶或亞熱帶海域終年形成20℃以上的垂直海水溫差,。利用這一溫差可以實(shí)現(xiàn)熱力循環(huán)并發(fā)電。除了發(fā)電外,，海洋溫差能利用裝置還可以獲得淡水,、深層海水，還可以與深海采礦系統(tǒng)中的揚(yáng)礦系統(tǒng)相結(jié)合,。

因此,，基于溫差能裝置可以建立海上獨(dú)立生存空間并作為海上發(fā)電廠、海水淡化廠或海洋采礦,、海上城市或海洋牧場的支持系統(tǒng),。總之,，溫差能的開發(fā)應(yīng)以綜合利用為主,。海洋溫差能轉(zhuǎn)換主要有開式循環(huán)和閉式循環(huán)兩種方式。開式循環(huán)系統(tǒng)主要包括真空泵,、溫水泵,、冷水泵、閃蒸器,、冷凝器,、透平－發(fā)電機(jī)組等部分。開式循環(huán)的副產(chǎn)品是經(jīng)冷凝器排出的淡水,，這是它的有利之處,。閉式循環(huán)系統(tǒng)不以海水而是采用一些低沸點(diǎn)的物質(zhì)（如丙烷、氟利昂,、氨等）作為工作介質(zhì),，這使蒸汽的工作壓力得到提高。

5. 海洋溫差能的源頭是什么呢

海洋溫差能形成原因是太陽能,。

海洋溫差能也叫海洋熱能,，海洋中上層水溫的差異蘊(yùn)藏著一定的能量,，被稱為海水溫差能。到達(dá)水面的太陽輻射能大約有60%透射到1米的水深處,。有18%能夠到達(dá)海面以下10米深度,，少量的太陽輻射能甚至透射到水下100米以下的深度。

海水溫度隨水深而變化,，一般深海區(qū)大約可以分為三層,，第一層是海面到深度約60米左右的地方，稱作表層,，該層海水一方面吸收著太陽的輻射能,，一方面受到風(fēng)浪的影響，使海水互相混合,，這一層海水溫度變化比較小,。水溫大約在26到27攝氏度，第二層從水深60米至130米,，海水溫度隨著深度加深急劇遞減，溫度變化比較大成為變溫層,。第三層深度在300米以上,，這層海水由于受到從極地流來的冷水的影響，溫度降低到4攝氏度左右,。表層海水和深層海水之間存在著20攝氏度以上的溫差,，是巨大的能量來源。