人们是怎样利用海水发电的?

【专家解说】：名称: 海水温差发电 主题词或关键词: 发电站 能源科学 内容 利用海水表层(热源)和深层(冷源)之间的温度差发电的电站，叫海水温差发电站。 早在1881年9月，巴黎生物物理学家德·阿松瓦尔就提出利用海洋温差发电的设想。 1926年11月，法国科学院建立了一个实验温差发电站，证实了阿松瓦尔的设想。1930年，阿松瓦尔的学生克洛德在古巴附近的海中建造了一座海水温差发电站。 1961年法国在西非海岸建成两座3500千瓦的海水温差发电站。美国和瑞典于1979年在夏威夷群岛上共同建成装机容量为1000千瓦的海水温差发电站，美国还计划在21世纪初建成一座100万千瓦的海水温差发电装置，以及利用墨西哥湾暖流的热能在东部沿海建立500座海洋热能发电站，发电能力达2亿千瓦。 把热能转变成机械能必须具备三个基本条件:热源、冷源和工质。普通热机用水作工质，热源加热工质，产生蒸汽，驱动汽轮发电机发电，排出废汽被冷凝器冷却，凝结水送回锅炉，继续被加热，循环使用。海洋热能主要来自太阳能。世界大洋的面积浩瀚无边，热带洋面也相当宽广。海洋热能用过后即可得到补充，很值得开发利用。海水温差发电技术，是以海洋受太阳能加热的表层海水(25℃~28℃)作高温热源，而以500米~1 000米深处的海水(4℃~7℃)作低温热源，用热机组成的热力循环系统进行发电的技术。从高温热源到低温热源，可能获得总温差15℃~20℃左右的有效能量。最终可能获得具有工程意义的11℃温差的能量。 据计算，从南纬20度到北纬20度的区间海洋洋面，只要把其中一半用来发电，海水水温仅平均下降1℃，就能获得600亿千瓦的电能，相当于目前全世界所产生的全部电能。专家们估计，单在美国的东部海岸由墨西哥湾流出的暖流中，就可获得美国在1980年需用电量的75倍。 据海洋学家估计，全世界海洋中的温度差所能产生的能量达20亿千瓦。 潮汐发电 由于引潮力的作用，使海水不断地涨潮、落潮。涨潮时，大量海水汹涌而来，具有很大的动能;同时，水位逐渐升高，动能转化为势能。落潮时，海水奔腾而归，水位陆续下降，势能又转化为动能。海水在运动时所具有的动能和势能统称为潮汐能。 我国大陆海岸线长，岛屿众多，北起鸭绿江口，南到北仑河口，长达18000多公里，加上5000多个岛屿的海岸线14000多公里，海岸线共长32000多公里，因此潮汐能资源是很丰富的。据不完全统计，全国潮汐能蕴藏量为1.1亿千瓦，年发电量可达2750千瓦时，其中可供开发的约3850万千瓦，年发电量870亿千瓦时，大约相当于40多个新安江水电站。目前我国潮汐电站总装机容量已有1万多千瓦。 潮汐能的重要应用之一是发电。1913年德国在北海海岸建立了第一座潮汐发电站。1957年我国在山东建成了第一座潮汐发电站。1978年8月1日山东乳山县后沙口潮汐电站开始发电，年发电量230万千瓦时。1980年8月4日我国第一座“单库双向”式潮汐电站--江厦潮汐试验电站正式发电，装机容量为3000千瓦，年平均发电1070万千瓦时，其规模仅次于法国朗斯潮汐电站(装机容量为24万千瓦，年发电5.4亿千瓦时)，是当时世界第二大潮汐发电站。 简单地说，潮汐发电就是在海湾或有潮汐的河口建筑一座拦水堤坝，形成水库，并在坝中或坝旁放置水轮发电机组，利用潮汐涨落时海水水位的升降，使海水通过水轮机时推动水轮发电机组发电。从能量的角度说，就是利用海水的势能和动能，通过水轮发电机转化为电能。 潮汐发电的型式有三种。 第一种是单库单向电站。即只用一个水库，仅在涨潮(或落潮)时发电，我国浙江省温岭县沙山潮汐电站就是这种类型。 第二种是单库双向电站。用一个水库，但是涨潮与落潮时均可发电，只是在平潮时不能发电，广东省东莞县的镇口潮汐电站及浙江省温岭县江厦潮汐电站，就是这种型式。 第三种是双库双向电站。它是用二个相邻的水库，使一个水库在涨潮时进水，另一个水库在落潮时放水，这样前一个水库的水位总比后一个水库的水位高，故前者称为上水库，后者称为下水库。水轮发电机组放在两水库之间的隔坝内，两水库始终保持着水位差，故可以全天发电。 潮汐发电的优点是成本低，每度电的成本只相当火电站的八分之一。