波浪能的能量来源
波浪能主要是由风的作用引起的海水沿水平方向周期性运动而产生的能量。
海洋能是蕴藏在海洋中的可再生能源的统称,波浪能、潮流能、潮汐能、温差能、盐差能都属于海洋能。波浪能,是从海洋或海浪中提取的能量。风吹浪移,而风的能量又源于太阳,所以说波浪能是一种没有任何污染的可再生能源。
1.本文运用哪种说明顺序,作者是怎样进行说明的?
逻辑顺序,先说明海洋能源有几种、特点在拓展到海洋能源目前的研发状态。
2.请仔细阅读文本,回答下列问题。
(1)可再生能源与非可再生能源的区别是什么?
可再生能源可以不断得到补充,永不会枯竭,而非可再生能源,在地球的储量是有限,开采一点就少一点,用完就没有的了。
(2)海洋能的主要特点有哪几个?(用原文的话回答)
海洋能的主要特点有第一,它在海洋总水体中的蕴藏量巨大;第二,它具有可再生性。第三,海洋能有较稳定与不稳定能源之分。第四,海洋能属于清洁能源。
(3)海洋能的主要来源有哪两个途径?
海洋能绝大部分来源于太阳辐射能,较小部分来源于天体(主要是月球、太阳)与地球相对运动中的万有引力。
成就
我国沿岸波浪能资源理论平均功率约1285万千瓦,具有良好的开发应用价值,建立波浪能发电系统发展潜力巨大。中国波浪发电虽然起步较晚,但发展势头良好。微型波浪发电技术已经成熟,小型岸式波力发电技术已进入世界先进行列。
中国科学院广州能源研究所于1989年在广东珠海建成了第一座示范实验波力电站,1996年又建成了一座新的波力实验电站,专家们通过试验积累了宝贵经验。我国首座波力独立发电系统汕尾100千瓦岸式波力电站于1996年12月开工,2001年进入试发电和实海况试验阶段,2005年,第一次实海况试验获得成功。该电站建于广东省汕尾市遮浪镇最东部,为并网运行的岸式振荡水柱型波能装置,设有过压自动卸载保护、过流自动调控、水位限制、断电保护、超速保护等功能。
近年来,我国积极推进新能源开发利用。随着一大批清洁能源发电项目建成投产,我国的发电装机结构进一步得到优化,新能源发电呈加速发展态势。我国波浪能资源蕴藏量丰富,清洁无污染,再生能力强,波浪发电产业得到国家政策的鼓励和扶持,投资前景良好。根据规划,到2020年,我国将在山东、海南、广东各建1座1000千瓦级的岸式波浪发电站。
不足
波浪能的利用并不容易。波浪能是可再生能源中最不稳定的能源,波浪不能定期产生,各地区波高也不一样,由此造成波浪能利用上的困难。利用波浪能发电要依靠波浪发电装置,但是由于海浪具有力量强、速度慢和周期性变化的特点,100多年来,世界各国科学家提出300多种设想,发明了各种各样的波浪能发电装置,但是普遍发电功率很小,而且效果差。
想要充分地利用波浪能发电,有几项难题需要解决。一是独立发电问题。最早的波浪能发电装置需要与柴油机并联工作,这样会造成污染。后来则需要依靠电网,先把波浪能转化的电能供应到电网上,然后才可以利用,这样又会受到电网覆盖范围的限制,造成发电成本高昂、发电功率小、质量差等问题。二是稳定性问题。由于受技术限制,波浪能发电装置只能将吸收来的波浪能转化为不稳定的液压能,这样再转化的电能也是不稳定的。英国、葡萄牙等欧洲国家采用昂贵的发电设施,仍无法得到稳定的电能。三是控制问题。由于波浪的运动没有规律性和周期性,浪大时能量有剩余,浪小时能量供应不足。这就需要有一种设备在浪大时将多余的波浪能储存、再利用。
尚未解决的问题
对于波浪能研究来说,目前存在以下主要技术问题:
1.材料问题——波浪能装置的材料应该具有(1)抗海水腐蚀的特性(2)廉价(3)较好的耐久性和可靠性。不锈钢满足第1、3两条,不满足第2条工程塑料在强度上已有了显著提高,但其耐久性和可靠性还未能满足要求。因此,现有的波浪能装置只是采用普通钢材,靠表面涂层提高抗腐蚀能力,耐久性差强人意。
2.工业产品系列太少——目前并不存在专门为波浪能利用而发展的工业产品,只能逐渐发展。但我国目前许多产品的系列太少,迫使在波浪能研究上改变设计,牺牲效率、合理性,用现有产品拼凑成波浪能。例如小型电机,明显缺乏低转速、功率100W以下的发电机,或低转速、100kW以上的大功率发电机。齿轮等机械,液压泵、液压马达等也存在类似的问题。
3.投入研发经费不足——我国从“七五”开始研究波浪能。从“八五”到“十五”,国家科技部、中国科学院等对波浪能研究开展了持续的支持,3个五年计划共支持了约1000万,用于研制20kW、100kW岸式振荡水柱波能装置各一座,8kW、30kW摆式波能装置各一座,5kW漂浮式波能发电船一座,50kW波浪能独立发电与制淡系统一座。这些研究使我国的波浪能研究水平逐渐发展起来,特别是“十五”期间,我国在波浪能转换效率、波浪能稳定输出和波浪能装置建造技术上有了显著的提高,处于世界先进水平。
但相对国外的波浪能研究,我国的研发经费太少了。3个五年计划共支持了约1000万,研建了6个波浪能装置,全部加起来仅相当于英国近5年投入研究费用的1/60。上述项目均有较大缺口,需要部门、省、地方匹配才能完成。研究费用的欠缺,对我国波浪能研究进展有负面影响。
总的来说,我国的波浪能转换研究进步是明显的,在世界上也有一定影响,目前可以进入示范阶段,但尚未进入商业开发阶段。波浪能利用在技术上并未完全成熟,还需要国家进一步的支持。
再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等等,它们在自然界可以循环再生。非再生能源在自然界中经过亿万年形成,短期内无法恢复且随着大规模开发利用,储量越来越少总有枯竭一天的能源称之为非再生能源。
非再生能源包括:煤、原油、天然气、油页岩、核能等,它们是不能再生的,用掉一点,便少一点。
一、可再生资源是什么
可再生资源是指消耗后可得到恢复补充,不产生或极少产生污染物。可以在自然界可以循环再生,是取之不尽,用之不竭的能源。如太阳能、风能,生物能、水能,地热能,氢能等。中国是国际清洁能源的巨头,是世界上最大的太阳能、风力与环境科技公司的发源地。
二、可再生能源的种类及作用
1、太阳能:直接来自于太阳辐射。主要是提供热量和电能。
2、生物能:由绿色植物通过光合作用,将太阳能转化为化学能,储存在体内,可沿食物链单向流动,最终转化为热能散失掉。通过燃烧和厌氧发酵获得沼气来取得能量。
3、风能:由太阳辐射提供能量,因冷热不均产生气压差异,导致空气水平运动——风的形成。主要是通过风力发电机来获得能量。
4、水能:由太阳辐射提供能量,产生水循环,来自海洋的暖湿空气,受热上升,太阳能转化为势能,当在高山上形成降水后,水往低处流,势能转化为动能,就是水能。主要是通过水力发电机来获得能量。
5、海洋能:包括潮汐、波浪、洋流等海水运动蕴藏的能量,也是取之不尽用之不竭的。潮汐能主要来自于月球、太阳等天体的引力,波浪、洋流的能量主要是受风的影响。主要是通过潮汐的动能来发电。
6、地热能:来自于地球内部放射性元素的衰变。可以用于地热发电和供暖。
7、氢能:通过燃烧或者是燃料电池来获得能量。
8、核能:通过核能发电站来取得能量。
上述能源都是可再生能源,而且是直接来自于自然界的一次能源。
三、不可再生资源是什么
非再生能源在自然界中经过亿万年形成,短期内无法恢复且随着大规模开发利用,储量越来越少总有枯竭一天的能源称之为非再生能源。非再生能源包括:煤、原油、天然气、油页岩、核能等,它们是不能再生的,用掉一点,便少一点。
四、非可再生能源的种类介绍
1、煤:煤是近代工业最重要燃料之一。煤是由有机物一生长在沼泽或河流三角洲之植物残骸分解而成现今世界各主要地区之煤炭蕴藏量,以非欧洲、亚洲及大洋洲、及北美洲等三个地区所占之比例最高,整体而言,现时煤炭之蕴藏量,估计可供我们使用二百年。
2、石油:石油一般认为是由地层中的有机物质“油母质”,经地温长时间的熬炼,一点一滴地生成而浮游于地层中。由于浮力的关系,石油在水中每年缓慢地沿着地层或断层向上移动,直到受不透油的封闭地层阻挡而停留下来。当此封闭内的石油越聚越多。
3、天然气:天然气是一种碳氢化合物,多是在矿区开采原油时伴随而出,过去因无法越洋运送,所以只能供当地使用,如果有剩馀只好燃烧报废,十分可惜。若以人工建筑设施存放天然气,在遭到外力破坏如地震、火灾等,极易产生危险。若以人工建筑设施存放天然气,在遭到外力破坏如地震、火灾等,极易产生危险。
4、化学能:化学反应所产生的能量称为化学能,除了燃烧煤、木材、石油及其制品产生的燃烧热外,还有电解化发电。电解化发电是将两种不同的金属板隔若干距离,一起浸入电解液中,金属板间会产生电压。两金属对于电解液的离子倾向力或溶解压不相同,发生化学变化,以电解方式放出能量。
电池就是利用这种原理制造成的。电池有两类,一种是用完就丢,不能再用的干电池,视为一次电池。另一种是可再充电,反复使用的蓄电池,即镍镉电池等,称为二次电池。
5、核燃料:核能也称原子能,是一种高效率持久的能源。核能发电是利用铀235的核分裂连锁反应释出大量热能,将水变成水蒸气,利用这些蒸气来推动发电机发电。
可再生能源(英语:Renewable Energy)为来自大自然的能源,例如太阳能、风力、潮汐能、地热能等,是取之不尽,用之不竭的能源,是相对于会穷尽的不可再生能源的一种能源,对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用。
可再生资源包括气候资源、生物资源、水资源和土地资源四类。
一次能源可以进一步分为再生能源和非再生能源两大类型。再生能源包括太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等。它们在自然界可以循环再生。是取之不尽,用之不竭的能源,会自动再生,是相对于会穷尽的不可再生能源的一种能源。中国已经下令所有输电公司要把所有可再生能源发电设施接入电网,以结束大量清洁能源闲置的瓶颈。