中國海流能發電躋身世界前三甲 未來可「全清潔」供電
我們都知道地球的能源有限,新的可再生能源亟待開發,那麼,除了太陽能、風能這種大家熟知的清潔能源,還有哪些新能源可供我們未來使用呢?
據悉,世界裝機功率最大、總裝機容量達3.4兆瓦的LHD-L-1000林東模塊化大型海洋能發電機組項目已在浙江舟山通過專家驗收。這標誌著中國海流能發電已攻克「穩定」難題,成為世界上繼英國、美國之後,第三個實現海流能發電併網的國家。
海流發電?這是什麼操作? 早就知道大海是「藍色油田」,這海流發電對地球的污染是否更小?產生的電能較傳統方式又有什麼進步?
海洋能
要說以海流作為能源,那我們得先了解一下它的源頭——海洋能是什麼。
海洋能包括溫度差能、波浪能、潮汐與潮流能、海流能、鹽度差能、岸外風能、海洋生物能和海洋地熱能等8種。這些能量是蘊藏於海上、海中、海底的可再生能源,屬新能源範疇。
所謂「可再生」是指它們可以不斷得到補充,永不會枯竭,人們可以把這些海洋能以各種手段轉換成電能、機械能或其他形式的能,供人類使用。
海洋能絕大部分來源於太陽輻射能,較小部分來源於天體(主要是月球、太陽)與地球相對運動中的萬有引力。海洋能在海洋總水體中的蘊藏量巨大,而單位體積、單位面積、單位長度所擁有的能量較小。
豐富的海洋能源為人類帶來極大便利(來源網路)
據估計,海洋能的蘊藏量有750多億千瓦,其中波浪能700億千瓦,溫度差能20億千瓦,海流能10億千瓦,鹽度差能10億千瓦。沿海各國,特別是美國、俄羅斯、日本、法國等國都非常重視海洋能的開發。
海流能又是啥?
我們已經提到,海流能是海洋能的一種,這種還未廣泛投入使用的能源。與潮流不同,海水的流向是固定的,因此,又稱「定海流」。潮流在大洋上很微弱,海流卻像陸地上的河流一樣,在大洋上日夜流淌。海流也有寬、有窄、有頭、有尾、有急、有緩地川流不息。最強的海流寬上百公里,長數萬公里,流速最大可達6-7節(每小時12-14公里)。
人類對海流傳統的利用是「順水推舟」。古人利用海流漂航。帆船時代,利用海流助航正如人們常說的「順水推舟」。
18世紀時,美國政治家兼科學家富蘭克林曾繪製了一幅墨西哥灣流圖。該圖特別詳細地標繪了北大西洋海流的流速流向,供來往於北美和西歐的帆船使用,大大縮短了橫渡北大西洋的時間。
在東方,相傳二戰時,日本人曾利用黑潮從中國、朝鮮以木筏向本土漂送糧食。現代人造衛星遙感技術可以隨時測定各海區的海流數據,為大洋上的輪船提供最佳航線導航服務。
富蘭克林繪製的墨西哥灣流圖(來源網路)
海流發電技術
海流發電技術的形式多樣,有江河電站管道導流的水輪,還有類似風車槳葉或風速計那樣機械原理的裝置。更有一種海流發電站,有許多轉輪成串地安裝在兩個固定的浮體之間,在海流衝擊下呈半環狀張開,被稱為花環式海流發電站。另外,還有傘式海流發電站等。
海流發電也受到許多國家的重視。
日本、加拿大在大力研究試驗海流發電技術,其中日本已有樣機下水實驗,我國目前實現海流能發電併網,預計年發電量可達600萬千瓦時。
出品:科普中國
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監製:中國科學院計算機網路信息中心
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