53-海洋能的开发利用课件.ppt

1、导入新课海洋能绝大部分来源于太阳辐射能，海洋能绝大部分来源于太阳辐射能，较小部分来源于天体较小部分来源于天体(主要是月球、太阳主要是月球、太阳)与地球相对运动中的万有引力。与地球相对运动中的万有引力。蕴藏于海水中的海洋能是十分巨大的，其蕴藏于海水中的海洋能是十分巨大的，其理论储量是目前全世界各国每年耗能量的理论储量是目前全世界各国每年耗能量的几百倍甚至几千倍。几百倍甚至几千倍。第三节第三节 海洋能的开发利用海洋能的开发利用 海洋能的特点 海洋能开发利用前景 知识目标知识目标教学目标 了解海洋能的基本特点。了解潮汐能和波浪能发电的条件及发展前景。教学目标能力目标能力目标 通过案例分析潮汐能选址的

2、条件。采用比较的方法，说明波浪能的优点。教学目标情感态度与价值观目标情感态度与价值观目标 了解矿产能源开发利用现状，理解开发海洋能源的必要性。明确由于波浪能的不稳定性导致其开发利用难度大，成本较高的事实。重点重点教学重难点 海洋能的特点。潮汐能的特点及选址的条件。波浪能的特点及分布。难点难点教学重难点 潮汐能开发选址的条件。一海洋能的特点一海洋能的特点海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量，这些通过各种物理过程接收、储存和散发能量，这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形

3、式存在于海洋之中。形式存在于海洋之中。海洋能海洋能海洋能海洋能海流能海流能波浪能波浪能潮汐能潮汐能溫度差溫度差能能能源能源行行育育乐乐能源能源衣衣食食住住海洋能特点：海洋能特点：在海洋总水体中的蕴藏量巨大，但单位体在海洋总水体中的蕴藏量巨大，但单位体积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小。积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小。具有可再生性。具有可再生性。属于清洁能源，一旦开发后，其本身对环属于清洁能源，一旦开发后，其本身对环境污染影响很小。境污染影响很小。较稳定的为较稳定的为温度差能、温度差能、盐度差能和海流能。盐度差能和海流能。不稳定海洋能主要有不稳定海洋能主要有潮汐能、潮流能、波浪能。潮

4、汐能、潮流能、波浪能。花环式海流发电站示意图花环式海流发电站示意图海洋能来源于月球、太阳引力；太阳辐射。海洋能的种类海洋能的种类 潮汐能 波浪能 海洋 温差能 海洋盐差能 海流能全漂摆式海洋能发电厂（站）全漂摆式海洋能发电厂（站）1潮汐能及其利用潮汐能及其利用因月球引力的变化引起潮汐现象，潮汐导因月球引力的变化引起潮汐现象，潮汐导致海水平面周期性地升降，因海水涨落及潮水致海水平面周期性地升降，因海水涨落及潮水流动所产生的能量成为潮汐能。流动所产生的能量成为潮汐能。二海洋能开发利用前景二海洋能开发利用前景朗斯潮汐电站朗斯潮汐电站潮汐与潮流能来源于月球、太阳引力，其它海潮汐与潮流能来源于月球、太阳

5、引力，其它海洋能均来源于太阳辐射，海洋面积占地球总面积的洋能均来源于太阳辐射，海洋面积占地球总面积的71%，太阳到达地球的能量，大部分落在海洋上空，太阳到达地球的能量，大部分落在海洋上空和海水中，部分转化成各种形式的海洋能。和海水中，部分转化成各种形式的海洋能。潮汐发电是海洋能中技术最成熟和利用规模潮汐发电是海洋能中技术最成熟和利用规模最大的一种。中国总装机容量为最大的一种。中国总装机容量为5.64兆瓦。兆瓦。中国是世界上建造潮汐电站最多的国家。中国是世界上建造潮汐电站最多的国家。潮汐能的主要分布区：潮汐能的主要分布区：浅窄的海峡、海湾、和河口区域。浅窄的海峡、海湾、和河口区域。潮汐发电的条件

6、：潮汐发电的条件：潮差足够大，海岸能够储蓄大量的海水，并可潮差足够大，海岸能够储蓄大量的海水，并可以进行土建施工。以进行土建施工。潮汐能涡轮潮汐能涡轮-这个平台上面装有这个平台上面装有两个涡轮机。安装两个涡轮机。安装在北爱尔兰斯特兰在北爱尔兰斯特兰福特湾的潮流中，福特湾的潮流中，提供提供1.2兆瓦电量。兆瓦电量。潮汐能潮汐能 水池测试水池测试-这个这个3米高的支架由英国公司制造，米高的支架由英国公司制造，最近在法国一个水池内进行测试。能够利用潮道中最近在法国一个水池内进行测试。能够利用潮道中的水流发电。的水流发电。1从地形，河道特征等方面，分析建设从地形，河道特征等方面，分析建设朗斯潮汐电站的

7、有利条件。朗斯潮汐电站的有利条件。入海口河道狭窄，有助于产生足够大的潮差；入海口河道狭窄，有助于产生足够大的潮差；地势低平，建坝处口小肚大，利于施工，且能存地势低平，建坝处口小肚大，利于施工，且能存储大量海水。储大量海水。提示提示2是不是所有有潮汐现象的地方都适是不是所有有潮汐现象的地方都适宜建连潮汐电站宜建连潮汐电站?为什么为什么?不。因为需要一定的条件，如产生足不。因为需要一定的条件，如产生足够大的潮差；利于施工；且能存储大量海够大的潮差；利于施工；且能存储大量海水。水。提示提示 2波浪能及其利用波浪能及其利用波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。和势

8、能。波浪能的特点：是海洋能源中最不稳定的一波浪能的特点：是海洋能源中最不稳定的一种能源。种能源。波浪能发电是通过波浪能装置将波浪能首先波浪能发电是通过波浪能装置将波浪能首先转换为机械能转换为机械能(液压能液压能)，然后再转换成电能。，然后再转换成电能。波浪发电波浪发电 波浪发电波浪发电波浪发电技术已逐步波浪发电技术已逐步接近实用化水平，研究的接近实用化水平，研究的重点也集中于重点也集中于3种被认为是种被认为是有商品化价值的装置，包有商品化价值的装置，包括振荡水柱式装置、摆式括振荡水柱式装置、摆式装置和聚波水库式装置。装置和聚波水库式装置。海浪发电站示意图海浪发电站示意图商业海浪发电厂商业海浪发

9、电厂“海蛇海蛇”的发电机是一的发电机是一个个150米长的钢铰接结构，通过弯曲移动带米长的钢铰接结构，通过弯曲移动带动水轮发电机发电，可产生动水轮发电机发电，可产生750千瓦电量。千瓦电量。图片展示的是一种利用海浪发电的新奇设计，按比例图片展示的是一种利用海浪发电的新奇设计，按比例缩小的缩小的“巨蟒巨蟒”。“巨蟒巨蟒”的橡胶材料身体柔软可弯曲，的橡胶材料身体柔软可弯曲，内部装满海水。海浪在内部装满海水。海浪在“巨蟒巨蟒”内部产生压力波，压力波内部产生压力波，压力波不断向前行进最终带动尾部的发电机。不断向前行进最终带动尾部的发电机。这种漂浮物是位于澳大利亚这种漂浮物是位于澳大利亚西部弗里曼特尔附近

10、一家实验性西部弗里曼特尔附近一家实验性海浪发电厂的组成部分。每个漂海浪发电厂的组成部分。每个漂浮物可在海浪的作用下上下移动，浮物可在海浪的作用下上下移动，进而带动海水穿过铺设于海床上进而带动海水穿过铺设于海床上的管道并最终来到陆地，陆上的的管道并最终来到陆地，陆上的涡轮将在海水带动下发电。涡轮将在海水带动下发电。活塞发威活塞发威-在设在设计上，这些漂浮物至计上，这些漂浮物至少要潜入水下少要潜入水下6米。其米。其上半部分在海浪经过上半部分在海浪经过时被迫向下移动，而时被迫向下移动，而后又重新回到原有位后又重新回到原有位置。这一过程会压缩置。这一过程会压缩中空结构内部空气，中空结构内部空气，被压缩

11、的空气将穿过被压缩的空气将穿过所携带的发电机。所携带的发电机。漂浮的平台漂浮的平台-这个位这个位于英国的漂浮平台与立轴于英国的漂浮平台与立轴相连，立轴将在海浪的作相连，立轴将在海浪的作用下上下移动，进而带动用下上下移动，进而带动与之相连的发电机发电。与之相连的发电机发电。海水温差能海水温差能海水温差能是指涵养表层海水和深层海水之间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。低纬度水温差的热能，是海洋能的一种重要形式。低纬度的海面水温较高，与深层冷水存在温度差，而储存的海面水温较高，与深层冷水存在温度差，而储存着温差热能，其能量与温差的大小和水量成正比。着温差热

12、能，其能量与温差的大小和水量成正比。温差能的主要利用方式为发电，首次提出利用温差能的主要利用方式为发电，首次提出利用海水温差发电设想的是法国物理学家阿松瓦尔，海水温差发电设想的是法国物理学家阿松瓦尔，1926年，阿松瓦尔的学生克劳德试验成功海水温差年，阿松瓦尔的学生克劳德试验成功海水温差发电。发电。1930年，克劳德在古巴海滨建造了世界上第年，克劳德在古巴海滨建造了世界上第一座海水温差发电站，获得了一座海水温差发电站，获得了10kW的功率。的功率。温差能利用的最大困难是温差大小，能量密温差能利用的最大困难是温差大小，能量密度低，其效率仅有度低，其效率仅有3%左右，而且换热面积大，建左右，而且换

13、热面积大，建设费用高，目前各国仍在积极探索中。设费用高，目前各国仍在积极探索中。盐差能盐差能盐差能是指海水和淡水之间或两种含盐浓度不同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。洋能中能量密度最大的一种可再生能源。据估计，世界各河口区的盐差能达据估计，世界各河口区的盐差能达30TW，可，可

14、能利用的有能利用的有2.6TW。我国的盐差能估计为。我国的盐差能估计为1.1108kw，主要集中在各大江河的出海处，同时，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。盐差我国青海省等地还有不少内陆盐湖可以利用。盐差能的研究以美国、以色列的研究为先，中国、瑞典能的研究以美国、以色列的研究为先，中国、瑞典和日本等也开展了一些研究。但总体上，对盐差能和日本等也开展了一些研究。但总体上，对盐差能这种新能源的研究还处于实验室实验水平，离示范这种新能源的研究还处于实验室实验水平，离示范应用还有较长的距离。应用还有较长的距离。海流能海流能 海流能是指海水流动的动能，主要是指海底

15、水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。态出现的海洋能。海流能的利用方式主要是发电，其原理和风力发海流能的利用方式主要是发电，其原理和风力发电相似。全世界海流能的理论估算值约为电相似。全世界海流能的理论估算值约为108kW量级。量级。利用中国沿海利用中国沿海130个水道、航门的各种观测及分析资个水道、航门的各种观测及分析资料，料，计算统计获得中国沿海海流能的年平均功率理论计算统计获得中国沿海海流能的年平

16、均功率理论值约为值约为1.4X107kW。属于世界上功率密度最大的地区之一，其中辽宁、属于世界上功率密度最大的地区之一，其中辽宁、山东、浙江、福建和台湾沿海的海流能较为丰富，具山东、浙江、福建和台湾沿海的海流能较为丰富，具有良好的开发值。特别是浙江的舟山群岛的金塘、龟有良好的开发值。特别是浙江的舟山群岛的金塘、龟山和西候门水道，平均功率密度在山和西候门水道，平均功率密度在20kWm2以上，以上，开发环境和条件很好。开发环境和条件很好。海洋能发电机海洋能发电机我国的海洋能我国的海洋能我国海洋能开发已有近我国海洋能开发已有近40年的历史，迄今建成的年的历史，迄今建成的潮汐电站潮汐电站8座，小型潮汐

17、发电技术基本成熟，已具备座，小型潮汐发电技术基本成熟，已具备开发中型潮汐电站的技术条件。但是现有潮汐电站整开发中型潮汐电站的技术条件。但是现有潮汐电站整体规模和单位容量还很小，单位千瓦造价高于常规水体规模和单位容量还很小，单位千瓦造价高于常规水电站，水工建筑物的施工还比较落后，水轮发电机组电站，水工建筑物的施工还比较落后，水轮发电机组尚未定型标准化。这些均是我国潮汐能开发现存的问尚未定型标准化。这些均是我国潮汐能开发现存的问题。其中关键问题是中型潮汐电站水轮发电机组技术题。其中关键问题是中型潮汐电站水轮发电机组技术问题没有完全解决，电站造价亟待降低。问题没有完全解决，电站造价亟待降低。我国波力

18、发电技术研究始于我国波力发电技术研究始于70年代，年代，80年代以来年代以来获得较快发展，航标灯浮用微型潮汐发电装置已趋商获得较快发展，航标灯浮用微型潮汐发电装置已趋商品化，现已生产数百台，在沿海海域航标和大型灯船品化，现已生产数百台，在沿海海域航标和大型灯船上推广应用。与日本合作研制的后弯管型浮标发电装上推广应用。与日本合作研制的后弯管型浮标发电装置，已向国外出口，该技术属国际领先水平。我国波置，已向国外出口，该技术属国际领先水平。我国波力发电虽起步较晚，但发展很快。微型波力发电技术力发电虽起步较晚，但发展很快。微型波力发电技术已经成熟，小型岸式波力发电技术已进入世界先进行已经成熟，小型岸式

19、波力发电技术已进入世界先进行列。列。潮流发电我国已经开始研建实体电站，在国际潮流发电我国已经开始研建实体电站，在国际上居领先地位，但尚有一系列技术问题有待解决。上居领先地位，但尚有一系列技术问题有待解决。我国有大陆海岸线长达我国有大陆海岸线长达18000多公里，有大小岛多公里，有大小岛屿屿6960多个，海岛总面积多个，海岛总面积6700平方公里，有人居住平方公里，有人居住的岛屿有的岛屿有430多个，总人口多个，总人口450多万人。既是外向型多万人。既是外向型经济的基地，又是海洋运输和开发海洋的前哨，能经济的基地，又是海洋运输和开发海洋的前哨，能源短缺严重地制约着经济的发展和人民生活水平的源短缺

20、严重地制约着经济的发展和人民生活水平的提高。寻求解决能源供应紧张的途径已刻不容缓。提高。寻求解决能源供应紧张的途径已刻不容缓。课堂小结 海洋能的特点总量大，密度小可再生污染小 海洋能开发利用前景潮汐能及其利用波浪能及其利用巩固训练1.下列海洋资源中，属于可再生资源的是（下列海洋资源中，属于可再生资源的是（）A潮汐能潮汐能 B海洋油气资源海洋油气资源 C波浪能波浪能 D海底煤炭资源海底煤炭资源2.引起潮汐的原因是（引起潮汐的原因是（）A地球的自转地球的自转 B地球的公转地球的公转 C地球对月球的吸引力地球对月球的吸引力 D太阳、月球对地球的吸引力太阳、月球对地球的吸引力AC D3.我国潮汐能最为丰富的海区在我国潮汐能最为丰富的海区在()A辽东半岛沿海辽东半岛沿海 B山东半岛沿海山东半岛沿海 C浙闽沿海浙闽沿海 D两广沿海两广沿海4.建造波浪发电站最适合的选址是建造波浪发电站最适合的选址是()A赤道海区赤道海区 B副热带海区副热带海区 C中纬西风带中纬西风带 D两极地区两极地区 CC