中国的海流能资源丰富,未来开发前景广阔
传统的矿物燃料例如:煤、原油、天然气、油页岩等,都属于不可再生能源,经过亿万年才能形成,短期内无法恢复,随着大规模地开发利用,储量会越来越少,最终将面临枯竭。此外,它们燃烧时会释放出大量二氧化碳,引起温室效应,破坏生态平衡。
因此,人类越来越关注可再生能源的利用,例如:太阳能、水能、风能、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能、地热能等。它们可以循环再生,取之不尽,用之不竭,而且清洁环保。
海洋中由于海水温度、盐度分布的不均匀而产生的海水密度和压力梯度,或由于海面上风的作用等原因产生的海水大规模的方向基本稳定的流动,称为海流。海流所具有的动能称为海流能。海流的能量与流速的平方和流量成正比,因流量为流速和过流面积的乘积,故也可以说海流的能量与流速的立方成正比。
海流能的能量与流速的平方和流量成正比。相对波浪而言,海流能的变化要平稳且有规律得多。潮流能随潮汐的涨落每天两次改变大小和方向。一般来说,最大流速在2m/s以上的水道,其海流能均有实际开发的价值。
海流能的利用方式主要是发电,其原理和风力发电相似,几乎任何一个风力发电装置都可以改造成为海流能发电装置。但由于海水的密度约为空气的1000倍,且必须放置于水下,故海流发电存在着一系列的关键技术问题,包括安装维护、电力输送、防腐、海洋环境中的载荷与安全性能等。此外,海流发电装置和风力发电装置的固定形式和透平设计也有很大的不同。海流装置可以安装固定于海底,也可以安装于浮体的底部,而浮体通过锚链固定于海上。海流中的透平设计也是一项关键技术。
全世界海流能的理论估算值约为10^8kW量级。利用中国沿海130个水道、航门的各种观测及分析资料,计算统计获得中国沿海海流能的年平均功率理论值约为1.4×10^7kW。其中辽宁、山东、浙江、福建和台湾沿海的海流能较为丰富,不少水道的能量密度为15~30kW/m2,具有良好的开发值。值得指出的是,中国的海流能属于世界上功率密度最大的地区之一,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20kW/m2以上,开发环境和条件很好。
中国海域辽阔, 既有风海流, 又有密度流;有沿岸海流, 也有深海海流.这些海流的流速多在每小时0.5海里,流量变化不大, 而且流向比较稳定.若以平均流量每秒100立方米计算,中国近海和沿岸海流的能量就可达到一亿千瓦以上,其中以台湾海峡和南海的海流能量最为丰富, 它们将为发展我国沿海地区工业提供充足而廉价的电力。
利用海流发电比陆地上的河流优越得多,它既不受洪水的威胁,又不受枯水季节的影响,几乎以常年不变的水量和一定的流速流动,完全可成为人类可靠的能源。
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