3海流能
海流能是指海水流動的動能,主要是指海底水道和海峽中較為穩定的流動以及由於潮汐導致的有規律的海水流動所產生的能量,是另一種以動能形態出現的海洋能。
海流能的利用方式主要是發電,其原理和風力發電相似,幾乎任何一個風力發電裝置都可以改造成為海流能發電裝置。但由於海水的密度約為空氣的1000倍,且必須放置於水下,故海流發電存在著一係列的關鍵技術問題,包括安裝維護、電力輸送、防腐、海洋環境中的載荷與安全性能等。此外,海流發電裝置和風力發電裝置的固定形式和透平設計也有很大的不同。海流裝置可以安裝固定於海底,也可以安裝於浮體的底部,而浮體通過錨鏈固定於海上。
由於海流遍布大洋,縱橫交錯,川流不息,所以它們蘊藏的能量也是可觀的。例如世界上最大的暖流——墨西哥洋流,在流經北歐時為1厘米長海岸線上提供的熱量大約相當於燃燒600噸煤的熱量。據估算世界上可利用的海流能約為0.5億千瓦。
4海洋溫差能
海洋是世界上最大的太陽能接收器。6000萬平方公裏的熱帶海洋平均每天吸收的太陽能,相當於2500億桶石油所含的熱量。如果我們將海洋中儲存的熱能開發出來,這就是海洋熱能轉換,通常也稱作“海洋溫差發電”。
利用海洋溫差發電的概念最早於1881年提出。但是世界上大部分科技發達的國家都處於緯度較高的溫、寒帶地區,或者是內陸國,沒有發展海洋溫差發電的基本條件。直到1979年在美國夏威夷建成世界上第一座海洋溫差發電裝置後,各國才開始重視這一新方法。
目前日本在海洋能開發利用方麵十分活躍,專門成立了海洋溫差發電研究所,並在海洋熱能發電係統和熱交換器技術領域領先美國。1999年,日本和印度聯合進行的1000千瓦海洋溫差發電實驗成功,推動了該技術的實用化。
海洋溫差電站對環境無不良影響,大規模開發時則需考慮對氣候可能產生的影響。由於它可將深海富營養鹽類的海水抽到上層來,將有利於海洋生物的生長繁殖。
海洋溫差電站的經濟性在目前還不能與燃油電站相競爭,但它是可再生能源發電中最有潛力的方式之一。若將發電、海水養殖及供應淡水結合起來綜合開發,則可取得更好的經濟效果。對邊遠的海島,開發海洋溫差能,當前在經濟上就可能是有利的。
5鹽度差能
在海水和江河水相交彙處,還蘊含著一種鮮為人知的鹽差能。據估算,地球上存在著26億千瓦可利用的鹽差能,其能量甚至比溫差能還要大。海洋鹽差能發電的設想是1939年由美國人首先提出的。鹽差能發電的原理是:當把兩種濃度不同的鹽溶液倒在同一容器中時,那麼濃溶液中的鹽類離子就會自發地向稀溶中擴散,直到兩者濃度相等為止。所以,鹽差能發電,就是利用兩種含鹽濃度不同的海水化學電位差能,並將其轉換為有效電能。
我們可以看到海洋鹽差能的蘊藏量是比較可觀的,而且利用它幾乎不帶來任何汙染,所以鹽差能是一種很清潔的能源。如果能夠有效開發它的話,這將對我們目前的能源緊張和環境汙染的嚴峻形勢有很大的緩解,即使由於各種技術上的原因沒能有效開發它,這對我們提高認識新能源、開發新能源也是很有用的。
三、海水——液體化工資源
由於淡水資源缺乏,人們已開始開發利用海水,世界沿海國家紛紛把眼光轉向大海。各國都相繼建立了專門的機構,開發海水的直接利用。
海水利用主要有三個方麵。一是海水代替淡水直接作為工業用水和生活雜用水,用量最大的是作工業冷卻用水,其次還可用在洗滌、除塵、衝灰、衝渣、化鹽製堿,印染等;二是海水經淡化後,提供高質淡水,供高壓鍋爐用,淡化水經礦化作飲用水;三是海水綜合利用,即提取化工原料。