正文 第12章 藍色的能源——海洋能(2)(1 / 2)

海流能是另一種以動能形態出現的海洋能。所謂海流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。其中一種是海水環流,是指大量的海水從一個海域長距離地流向另一個海域。這種海水環流通常由兩種因素引起:首先海麵上常年吹著方向不變的風,如赤道南側常年吹著不變的東南風,而其北側則是不變的東北風。風吹動海水,使水表麵運動起來,而水的動性又將這種運動傳到海水深處。隨著深度增加,海水流動速度降低;有時流動方向也會隨著深度增加而逐漸改變,甚至出現下層海水流動方向與表層海水流動方向相反的情況。在太平洋和大西洋的南北兩半部以及印度洋的南半部,占主導地位的風係造成了一個廣闊的,也是按反時鍾方向旋轉的海水環流。在低緯度和中緯度海域,風是形成海流的主要動力。其次不同海域的海水其溫度和含鹽度常常不同,它們會影響海水的密度。海水溫度越高,含鹽量越低,海水密度就越小。這種兩個鄰近海域海水密度不同也會造成海水環流。海水流動會產生巨大能量。據估計全球海流能高達5TW。海流能的能量與流速的平方和流量成正比。相對波浪而言,海流能的變化要平穩且有規律得多。潮流能隨潮汐的漲落每天2次改變大小和方向。一般來說,最大流速在2m/s以上的水道,其海流能均有實際開發的價值。

全世界海流能的理論估算值約為108kw量級。利用中國沿海130個水道、航門的各種觀測及分析資料,計算統計獲得中國沿海海流能的年平均功率理論值約為1.4×107kw。其中遼寧、山東、浙江、福建和台灣沿海的海流能較為豐富,不少水道的能量密度為15~30kw/m2,具有良好的開發值。值得指出的是,中國的海流能屬於世界上功率密度最大的地區之一,特別是浙江的舟山群島的金塘、龜山和西候門水道,平均功率密度在20kw/m2以上,開發環境和條件很好。

世界海洋能發展現狀

陸地礦物燃料日趨枯竭,環境汙染日趨嚴重,世界上一些主要的海洋國家紛紛把目光轉向海洋,加大投入,促進和加快了人類開發利用海洋的步伐,從摸清資源狀況,製定發展計劃,組織科技項目到實用技術的試驗,均投入了大量的人力物力。

如英國從20世紀70年代以來,製定了強調能源多元化的能源政策,鼓勵發展包括海洋能在內的多種可再生能源。1992年聯合國環發大會後,為實現對資源和環境的保護,又進一步加強了對海洋能源的開發利用,把波浪發電研究放在新能源開發的首位,曾因投資多,技術領先而著稱。已決定在蘇格蘭西海岸興建一座裝機容量2萬千瓦的固定式波力電站。在潮汐能開發利用方麵也進行了大規模的可行性研究和前期開發研究,並計劃1997年在塞汝河口建造一座裝機容量為8.64兆瓦,年發電量約為170億千瓦時的潮汐電站。英國已具有建造各種規模的潮汐電站的技術力量,並認為是極有潛力的世界市場。

日本在海洋能開發利用方麵十分活躍,成立了海洋能轉移委員會,僅從事波浪能技術研究的科技單位就有日本海洋科學技術中心等10多個,還成立了海洋溫差發電研究所,並在海洋熱能發電係統和換熱器技術上領先於美國,取得了舉世矚目的成就。

美國把促進可再生能源的發展作為國家能源政策的基石,由政府加大投入,製定各種優惠政策,經長期發展,成為世界上開發利用可再生能源最多的國家,其中尤為重視海洋發電技術的研究。1979年在夏威夷島西部沿岸海域建成了一座稱為MINI-OTCE的溫差發電裝置,其額定功率50千瓦,淨出力18.5千瓦,這是世界上首次從海洋溫差能獲得具有實用意義的電力。

法國早在60年代就投入巨資建造了至今仍是世界上容量最大的潮汐發電站,裝機容量24萬千瓦,年發電量5億千瓦時的朗斯潮汐電站。

印度麵對能源供應不足,電力短缺的困境,在海洋能等可再生能源開發利用上加大投入,從減免所得稅和關稅,建立專門貸款機構,吸引外資以及加快折舊等多方麵實施優惠政策,使它在短短的二三年內一躍跨入世界可再生能源開發利用的先進行列,1994年還計劃用5億美元在泰米爾納德邦近海引入美國技術,建立一座10萬千瓦的海洋溫差發電裝置。