科技资讯2015NO.21SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION学术论坛246科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION随着化石能源的逐渐枯竭,可再生能源逐步引起了人们的重视。潮汐能、波浪能、温差能、海流能、盐差能等是蕴藏于海水中的主要的可再生能源。全球有相当巨大的海洋能储量,据估算,约有27亿kw潮汐能、25亿kw波浪能、20亿kw温差能、50亿kw海流能、26亿kw盐差能。我国海洋能源十分丰富,据估算,潮汐能资源约为1.9亿kw;波浪能的开发潜力约1.3亿kw,沿岸波浪能0.7亿kw;海流能0.5亿kw;海洋温差能和盐差能分别有1.5亿kw和1.1亿kw。海洋能发电是将海洋能转化成电能,主要有潮汐能发电、波浪能发电、温差能发电、海流能发电、盐差能发电等这几种。巨大的海洋能资源,在化石能源逐渐消耗殆尽的将来,具有很好的开发前景。1海洋能发电种类1.1潮汐发电利用潮汐能可以进行潮汐发电,即通过河口、海湾等特殊地形,建立水坝,围成水库,同时在坝旁或坝中建水力发电厂房,利用潮汐涨落时海水流过水轮机时推动水轮发电机组发电。按运行方式将潮汐电站分为三种,即单库单向型、单库双向型和双库单向型。单库单向型只用一个水库,仅在涨潮(或落潮)时发电。单库双向型只用一个水库,但涨潮与落潮时均可发电,平潮时不发电。双库单向型用二个相邻的水库,一个水库在涨潮时进水,另一个水库在落潮时放水,可以全天发电。潮汐发电需要具备资源条件。其关键技术包括电站的运行控制、设计制造水轮机组、电站设备在海水中的防腐、电站与海洋环境的相互作用等。我国对潮汐能的利用比较早,自1958年以来,就陆续在广东顺德东湾、山东乳山和上海崇明等地建立了几十座潮汐能发电站,潮汐电站数量在世界上是最多的,目前仍在正常运行发电的仍有7座,年发电量仅次于法国、加拿大,居世界第三位。现有的潮汐电站水电工程建筑物的施工还比较落后,水轮发电机组尚未定型标准化,潮汐电站比较复杂,潮汐大坝会对环境造成影响,这些都是潮汐能开发中存在的问题。1.2波浪能发电波浪具有的动能和势能即为波浪能,通过发电装置将波浪能转换成电能即为波浪能发电。波浪发电包括三级能量转换。机构直接与波浪相互作用的一级能量转换,把波浪能转换成水的位能、装置的动能、或者是中间介质如空气的动能与亚能等;将一级转换所得能量转换成旋转机械的动能是二级能量转换,例如液压马达、空气透平等;将旋转机械的动能通过发电机转换成电能的是三级能量转换。波浪能利用中的关键技术有波浪的聚集与相位控制技术、波能装置建造与施工中的海洋工程技术、往复流动中的透平研究、波能装置的波浪载荷及在海洋环境中的生存技术、不规则波浪中的波能装置的设计与运行优化等。继潮汐发电后,发展最快的一种海洋能源就是波浪能发电。当前,有中国、英国、日本、爱尔兰、等国家在海上研建了波浪能发电装置。如英国于2000年11月在Islay岛建成一座500kW岸式波浪发电站(振荡水柱空气透平发电机组),解决了当地400户居民的用电,还与苏格兰公共电力供应商签订了15年的供电合同。因涉及的中间环节多,波浪能转换成电能效率低,电力输出波动性大。由于波浪能的不稳定性,如何积累、存储波浪能使其成为有用的能源,如何提高设备的抗恶劣环境的能力等问题,都对波浪发电的进一步发展有所制约,导致系统研究开发波能发电速度缓慢。1.3温差能发电温差能发电利用海洋表层和深层的温差,对中间介质进行沸腾冷却,驱动气轮机运转,带动发电机发电,主要有两种:开式循环和闭式循环。其中,开式循环系统主要由真空泵、冷水泵、温水泵、汽轮机、闪蒸器、发电机组、冷凝器等组成。系统由真空泵抽至一定的真空状态,再起动温水泵将表面的温水抽入闪蒸器,因存在一定的真空度,闪蒸器内的温海水沸腾蒸发成蒸汽。汽轮机通过流经管道的蒸汽开始运转,从而带动发电机发电。利用温差能DOI:10.16661/j.cnki.1672-3791.2015-21-246海洋能发电综述马冬娜(专利局北京100086)摘要:该文介绍了不同形式海洋能发电,其中包括波浪能、温差能、海流能、盐差能和潮汐能等海洋能发电的应用方式、工作原理、发电关键技术等。通过对上述各种海洋能发电的国内、外发展现状的收集整理,分析了目前各种海洋能发电存在的关键技术问题和经济可行性问题,在此基础上对海洋能发电进行了展望,认为海洋能发电属于清洁能源发电,在化石能源逐渐消耗殆尽的将来,海洋能发电具有很好的发展前景,但由于技术上和经济上存在的问题,近期大规模开展潮汐发电等海洋能开发建设的可能性不大。关键词:海洋能潮汐能波浪能发电中图分类号:TM619文献标识码:A文章编号:1672-3791(2015)07(c)-0246-02科技资讯2015NO.21SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION学术论坛247科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION最大的缺憾就是温差太小,能量密度不高。强化传热传质技术是温差能转换的关键。我国科学院广州能源研究所1985年开始研究温差利用中的一种“雾滴提升循环”方法。该所于1989年在实验室实现了将雾滴提升到21m高度的记录,同时还在实验室研究了开式循环过程,建造了两座试验台,容量分别为10Wt和60W。总体而言,温差能的开发利用还在试验阶段,技术上还有很长的路要走。1.4海流能发电海流能发电是利用海流流动推动水轮机发电,和风力发电有类似的原理。因海水有相当于1000倍空气的密度,且装置必须放在水下,所以海流发电存在安装维护、防腐、海洋环境中的载荷与安全性能、电力输送等一系列的关键技术问题。1982年,我国开始海流能发电研究;1984年,哈尔滨工程大学研制成60W水轮机;1989年,研制成1kW河流能发电装置,并在水库里进行了两个月的发电试验;2000年,我国建成70kW潮流实验电站,并在舟山群岛的岱山港水道进行海上发电试验,是世界上第一个漂浮式潮流能试验电站。从研究水平看,我国研建70kW潮流能实验电站居世界领先地位,不过还存在一系列的技术问题。1.5盐差能发电把不一样盐浓度海水间的化学电位差能转换成水的势能,再利用水轮机发电就叫盐差能发电。渗透压式、蒸汽压式、机械化学式是该发电的主要方式。在不同盐度的两种海水间放一层半透膜,通过膜会形成压力梯度,盐度低的一侧的水会通过膜向盐度高的一侧流动,一直到两侧盐度相同。通过海水泵将海水冲入水压塔,利用渗透压,淡水从半透膜渗透到水压塔内,使塔内水位增高,达到一定高度后,水从塔顶溢出并冲击水轮机旋转,带动发电机发电。膜技术和膜与海水介面间的流体交换技术是盐差能发电的关键技术。我国西安冶金建筑学院于1985年对水压塔系统进行了试验研究。2结语该文对海洋能发电的工作原理、应用方式、发电关键技术等内容进行了介绍,分析了目前各种海洋能发电存在的关键技术问题和经济可行性问题,在此基础上对海洋能发电进行了展望,认为海洋能发电属于清洁能源发电,在化石能源逐渐消耗殆尽的将来,海洋能发电具有很好的发展前景,但由于技术上和经济上存在的问题,近期大规模开展潮汐发电等海洋能开发建设的可能性不大。参考文献[1]高艳波,柴玉萍,等.海洋可再生能源技术发展现状及对策建议[J].可再生能源,2011(2):152-156.[2]沈利生,张育宾.海洋波浪能发电技术的发展与应用[J].能源研究与管理,2010(4):55-58.[3]李哓英.海洋可再生能源发展现状与趋势[J].四川水力发电,2005(6):113-116.[4]张永良,林斌良.2014海洋能技术研究进展[M].北京:清华大学出版社,2015.中。在当初要求学生收集自己喜爱的图像作品时,要让学生针对每一幅图片写出相关的文字陈述,说明此图像好在哪里,引发了何种感受,最打动自己的地方有哪些等内容。教师通过这些文字,可以了解学生的美感兴趣在哪里,并且从这些图像中筛选出一些图像,找到这些图像的源头,因为大多数图像的图像学源头就在传统的经典作品中,由此可以最终将学生引向经典作品的赏析上来。3.4创意能力的训练通过前面的训练,学生获得了一定的美术基础知识,将成为学生尝试创意实践的起点。学生自备的图像资料集仍然是创意训练的基本素材,首先可以进行图形方面的创意练习。由于在前两个学习阶段,学生对临摹和赏析过的图像有了较为深入的理解,要求学生运用这些图形进行重新组合搭配,构筑出新的创意图形,并写出相关的文字阐述,以便检验创作意图与作品呈现之间的相关程度。图形方面的创意训练可以为后续的色彩创意训练打下基础,使学生大胆进行色彩上的搭配尝试,力图为自己的创意加入更加丰富的内容,表达更丰富饱满的情绪感受。创意练习的过程既是检验前期成果的方式,也是使学生了解各种造型手段的界限的途径。让学生明白创意并非是可以肆意妄为的,反而是要既尊重规律又要打破常规的,发挥想象力,巧妙又合适才能得到好的创意作品。图像泛滥固然给提升美术能力的教学带来了很多问题和困难,但也提供了改变教学方式的可能性。利用丰富的图像资料,加强对学生的引导和辅导,激发学习兴趣,诱发学生探索的热情,将是克服图像泛滥带来的视觉疲劳的有效途径之一。参考文献[1]约翰·伯格.著;戴行钺译.观看之道[M].北京:广西师范大学出版社.2005.[2]柯林斯色彩绘画完全教程.伊恩·辛普森[英]著;马婧雯,陈红岩译[M].上海:上海人民美术出版社.2013.(上接245页)