新能源畢業(yè)論文：前景誘人的海洋能
海洋能的概念
海洋能，顧名思義，由海洋中的海水所產(chǎn)生的能量，都可視為海洋能。海水的漲落潮運動所攜帶的能量由兩部分組成：海水的垂直升、降攜帶的能量為勢能，即潮汐能;海水的流動攜帶的能量為動能，即潮流能。海面在風(fēng)力的作用下產(chǎn)生的波浪運動所具有的能量稱為波浪能。海洋中由于海水度、鹽度的分布不均勻而產(chǎn)生的海水密度和壓力梯度，或海面上風(fēng)的作用等產(chǎn)生的海水方向基本穩(wěn)定的流動，稱為海流能。在低緯度地區(qū)，海洋深層、表層海水之間的度差的形式所儲存的熱能稱為差能。在沿岸河口地區(qū)，由流入海洋的江河淡水與海水之間的鹽度差(溶液的濃度差)所蘊藏的物理化學(xué)能稱為鹽差能。
海洋能究其成因，除潮汐能和潮流能是月亮和太陽引潮力的作用產(chǎn)生的以外，其他均來源于太陽輻射。海水是一個龐大的蓄能庫，只要有海水存在，海洋能永遠(yuǎn)不會枯竭，所以人們常說海洋能是取之不盡、用之不竭的新能源，而且開發(fā)海洋能不會產(chǎn)生廢水、廢氣，也不會占用大片良田，更沒有輻射污染。因此，海洋能被稱為“21世紀(jì)的綠色能源”，被許多能源專家看好。
海洋中蘊藏著巨大的能源，海洋能的全球儲量達(dá)1500億千瓦。例如，從南緯20度到北緯20度之間的海洋洋面，只要將其中一半用來差發(fā)電，海水水僅平均下降1攝氏度，就能獲得600億千瓦的電能，相當(dāng)于目前全世界所產(chǎn)生的全部電能。
目前許多國家紛紛加快了對海洋能的開發(fā)利用研究，海洋能開發(fā)和綜合利用已取得明顯效益，其規(guī)模不斷擴(kuò)大，已達(dá)到或接近商業(yè)化應(yīng)用階段。有專家預(yù)計，在2020年后，全球海洋能源的利用率將是目前的數(shù)百倍。
我國地處亞洲大陸東部，鄰接太平洋，擁有18000多公里的大陸岸線。依照《聯(lián)合國海洋法公約》中200海里專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)制度和大陸架制度，中國可擁有約300萬平方公里的管轄海域，沿海島嶼6500多個。在沿海地區(qū)有4億多人口，工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值占全國總產(chǎn)值的60%左右。
隨著國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，海洋礦產(chǎn)資源開發(fā)，尤其近海、深水石油天然氣的勘探開發(fā)以及海洋工程作業(yè)的擴(kuò)大，能源消耗和需求越來越大。因此，海洋能是一項亟待開發(fā)利用的具有戰(zhàn)略意義的新能源。
海洋能的發(fā)展
人類很早就利用海洋能了。11世紀(jì)左右的歷史記載有潮汐磨坊。那時在大西洋沿岸的歐洲一些國家，建造過許多磨坊，功率在20~73.5kw，有的磨坊甚至運轉(zhuǎn)到20世紀(jì)二三十年代。20世紀(jì)初，德國在蘇興姆建成了世界上第一個潮汐電站。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，越來越多的國家開始研究、發(fā)展不同形式的海洋能，包括潮汐能、波浪能、潮流能、差能、鹽差能等。從國外海洋能利用技術(shù)與發(fā)展來看，海洋能開發(fā)裝置本身也經(jīng)歷了理論探索、試驗與大規(guī)模開發(fā)這樣一條發(fā)展之路。由于海洋能能量密度低，現(xiàn)有的研究大都集中于提高轉(zhuǎn)化效率方面。在裝置容量上看，有逐漸增大并向商業(yè)應(yīng)用推廣的趨勢。
我國海洋熱能主要分布在南中國海。潮流、鹽度差能等主要分布在長江口以南海域。華東、華南等地區(qū)常規(guī)能源短缺，而工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)密集。至于眾多待開發(fā)的邊遠(yuǎn)島嶼更是不通電網(wǎng)、缺能缺水。在1億千瓦時的潮汐能中，80%以上資源分布在福建、浙江兩省。我國海洋能的分布正與上述需要相適應(yīng)，可以就地利用，避免和減少北煤南運、西電東輸，以及運送燃料的花費和不便。海洋能是很好的可以利用的資源。我國如果能從海洋能的蘊藏儲量中開發(fā)1%，并用于發(fā)電的話，那么其裝機(jī)容量就相當(dāng)于我國現(xiàn)在的全國裝機(jī)總?cè)萘俊Ｎ覈暮Ｑ竽芾媒?jīng)過了20世紀(jì)50年代末以及70年代初兩次高潮，得到一些經(jīng)驗和教訓(xùn)。20世紀(jì)80年代以來，海洋能的開發(fā)處于充實和穩(wěn)步推進(jìn)時期。1985年建成的江廈潮汐電站完成5臺裝機(jī)，發(fā)電能力超過設(shè)計水平，達(dá)3200千瓦，它的建成是我國海洋能發(fā)電史上的一個里程碑。