海洋熱能發(fā)電有兩種方式:
第一種是將低沸點工質(zhì)加熱成蒸汽。
第二種是將溫水直接送入真空室使之沸騰變成蒸汽。蒸汽用來推動汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電,最后從600~1000米深處抽冷水使蒸汽冷凝。
第一種采取閉式循環(huán),第二種采取開式循環(huán)。
海水溫差發(fā)電,1930年在法國首次試驗成功,只是當(dāng)時發(fā)出的電能不如耗去的電力多,因而未能付諸實施。
現(xiàn)在,許多國家都在進(jìn)行海水溫差發(fā)電研究。實踐證明,開式循環(huán)比閉式循環(huán)有更多的優(yōu)點:①以溫海水作工質(zhì),可避免氨或二氯二氟甲烷等有毒物質(zhì)對海洋的污染;②開式循環(huán)系直接接觸熱交換器,價廉且效率高;③直接接觸熱交換器可采用塑料制造,在溫海水中的抗腐蝕性高;④能產(chǎn)生副產(chǎn)品——蒸餾水。開式循環(huán)也有缺點:產(chǎn)生的蒸汽密度低,汽輪機(jī)體積大;變成蒸汽的海水排回海洋后,會影響附近生物的生存環(huán)境。
海洋溫差發(fā)電
是以非共沸介質(zhì)(氟里昂-22與氟里昂-12的混合體)為媒質(zhì),輸出功率是以前的1.1~1.2倍。一座75千瓦試驗工廠的試運(yùn)行證明,由于熱交換器采用平板裝置,所需抽水量很小,傳動功率的消耗很少,其他配件費用也低,再加上用計算機(jī)控制,凈電輸出功率可達(dá)額定功率的70%。一座3000千瓦級的電站,每千瓦小時的發(fā)電成本只有50日元以下,比柴油發(fā)電價格還低。人們預(yù)計,利用海洋溫差發(fā)電,如果能在一個世紀(jì)內(nèi)實現(xiàn),可成為
新能源開發(fā)的新的出發(fā)點。
潮汐發(fā)電
洶涌澎湃的大海,在太陽和月亮的引潮力作用下,時而潮高百丈,時而悄然退去,留下一片沙灘。海洋這樣起伏運(yùn)動,日以繼夜,年復(fù)一年,是那樣有規(guī)律,那樣有節(jié)奏,好像人在呼吸。海水的這種有規(guī)律的漲落現(xiàn)象就是潮汐。
潮汐發(fā)電就是利用潮汐能的一種重要方式。據(jù)初步估計,全世界潮汐能約有10億多千瓦,每年可發(fā)電2~3萬億千瓦時。我國的海岸線長度達(dá)18000千米,據(jù)1958年普查結(jié)果估計,至少有2800萬千瓦潮汐電力資源,年發(fā)電量最低不下700億千瓦時。
世界著名的大潮區(qū)是英吉利海峽,那里最高潮差為14.6米,大西洋沿岸的潮差也達(dá)4~7.4米。我國的杭州灣的“錢塘潮”的潮差達(dá)9米。
據(jù)估計,我國僅長江口北支就能建80萬千瓦潮汐電站,年發(fā)電量為23億千瓦時,接近新安江和富春江水電站的發(fā)電總量;錢塘江口可建500萬千瓦潮汐電站,年發(fā)電量約180多億千瓦時,約相當(dāng)于10個新安江水電站的發(fā)電能力。
早在12世紀(jì),人類就開始利用潮汐能。法國沿海布列塔尼省就建起了“潮磨”,利用潮汐能代替人力推磨。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,人們開始筑壩攔水,建起潮汐電站。
法國在布列塔尼省建成了世界上第一座大型潮汐發(fā)電站,電站規(guī)模宏大,大壩全長750米,壩頂是公路。平均潮差8.5米,最大潮差13.5米。每年發(fā)電量為5.44億千瓦時。
中國解放后在沿海建過一些小型潮汐電站。例如,廣東省順德縣大良潮汐電站(144千瓦)、福建廈門的華美太古潮汐電站(220千瓦)、浙江溫嶺的沙山潮汐電站(40千瓦)及象山高塘潮汐電站(450千瓦)。
波力發(fā)電
“無風(fēng)三尺浪”是奔騰不息的大海的真實寫照。海浪有驚人的力量,5米高的海浪,每平方米壓力就有10噸。大浪能把13噸重的巖石拋至20米高處,能翻轉(zhuǎn)1700噸重的巖石,甚至能把上萬噸的巨輪推上岸去。
海浪蘊(yùn)藏的總能量是大得驚人的。據(jù)估計地球上海浪中蘊(yùn)藏著的能量相當(dāng)于90萬億千瓦時的電能。