海洋能源:类型、技术及其可再生潜力

  • 波浪、潮汐、洋流以及热力和盐度梯度是海洋能源的主要来源。
  • 潮汐能和波浪能引领了水体发电技术的发展。
  • 欧洲,特别是苏格兰、葡萄牙和西班牙,是利用海洋能源的先驱。

由不同动植物物种组成的海洋生态系统

海洋能源 它是当今世界上利用最少的可再生能源形式之一。然而,海洋蕴藏着巨大的能源潜力,如果使用得当,可以满足世界大部分电力需求。这种形式的能量有多种来源,例如波浪、潮汐、洋流、热梯度和盐梯度。尽管有其优势,但由于成本高和相关的技术挑战,其发展一直缓慢。

海洋能源的类型

海洋可再生能源的开发尚未开发

有多种方法可以利用 海洋能源,每个都有自己的技术和挑战。这里我们详细介绍一下主要的:

波能

也称为 波能,这种形式的海洋能是通过利用海洋表面波浪的运动获得的。波浪是由风对水面的作用产生的,由于风是由太阳辐射产生的,因此我们可以将波浪能视为太阳能的衍生物。

波由于其振荡运动而含有大量动能。地球上的一些地区,特别是那些有持续风的地区,具有利用此类能源的巨大潜力。例如,在北大西洋地区,波浪中所含的能量可达每平方公里 70 兆瓦。

有多种不同的技术可以捕获波浪能。设备如 振荡水柱中, 衰减器浮动终止符。这些机制通过涡轮机或液压系统将波浪的运动转化为有用的能量。

潮汐能

La 海水能 它是利用太阳和月亮对海洋的引力引起的潮汐产生的水位升降而产生的。这种以可预测的方式发生的现象使潮汐能成为非常可靠的来源。

改进了用于潮汐发电的涡轮机

用于捕获潮汐能的主要系统包括在水位随潮汐变化显着的沿海地区修建堤坝或水坝。当你打开水闸时,水会流经涡轮机,发电。

使用该技术的一个著名例子是法国的拉兰斯潮汐发电厂,其容量为 240 兆瓦。

来自洋流的能量

洋流 它们是由于风和其他地球物理因素的作用而在海洋中发生的水团运动。为了利用这些水流的动能,使用类似于风力涡轮机的水下涡轮机,但适应水生环境。

这项技术发展的主要挑战是海流速度的不规则性,以及在海底安装和维护涡轮机的技术和经济难度。

热梯度

La 热梯度能量 它基于利用被太阳辐射加热的地表水和仍然寒冷的深层水之间的温差。这种现象发生在热带或赤道地区,那里海洋表面和深处之间的热梯度全年都很显着。

为了将这种能量转化为电能,需要使用遵循热力循环(通常是朗肯循环)运行的系统。然而,由于运营所需的复杂且昂贵的系统,这些工厂的盈利能力仍然有限。

盐梯度

La 盐水梯度能量蓝色能源,是利用海水和淡水河水之间的盐浓度差异获得的。这种能量主要通过反渗透或电渗析过程捕获。

目前,这项技术正处于试验阶段,挪威的 Statkraft 等试点项目在奥斯陆峡湾开设了世界上第一座渗透工厂。

改进的潮汐能涡轮机

如何利用这种能量

利用海洋能源仍然是一个挑战,但其潜力是巨大的。这 波能 它是在研发方面取得最大进展的国家,在英国和葡萄牙等地都有开创性项目。然而, 海水能尽管其影响更为局部,但已在拉兰斯等地成功使用,但由于其对环境的影响较大,尚未得到广泛复制。

洋流尽管前景广阔,但在一些高度关注的地区面临着海上交通问题。然而,如果开发出在足够深的区域部署涡轮机的技术,则可以减少这一缺点。

另一方面,热梯度和盐梯度的使用仍处于实验阶段,目前还没有盈利。但这并不意味着这些技术没有未来,因为研发投资仍在继续。

海洋能源 可再生能源

未来海洋能源潜力

海洋技术的发展比风能或太阳能等其他可再生能源要慢,但其潜力是显而易见的。据国际能源署预测,到2050年,海洋能预计将贡献欧洲发电量的10%,前景广阔。

新技术的发展以及国际合作的增加正在推动世界各地的许多试点项目。苏格兰、西班牙和挪威等地区在这一领域处于领先地位,开展了针对波浪能和潮汐能的项目。

在拉丁美洲,智利、巴西和墨西哥等国家已经开始开发自己的海洋能源项目,这表明人们对这些技术的兴趣开始走向全球。

在政府政策和充足融资的支持下,海洋能源很可能在未来几十年成为全球能源结构中不可或缺的一部分。这些能源不仅可再生、取之不尽用之不竭,而且还具有 低环境影响 并可为可再生能源行业创造数千个就业机会。

随着技术进步和成本不断降低,海洋能源将在向清洁和可持续能源未来过渡的过程中发挥至关重要的作用。


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