第1章 开发海洋能源的必要性
1.1 海洋能源的特点
海洋能源是海洋中所蕴藏的可再生的自然能源,主要为潮汐能、海流能(包括潮流能)、波浪能、海水温差能和海水盐差能。究其成因,潮汐能和潮流能来源于月球和太阳对地球的万有引力变化,其他各种能都是太阳辐射产生的。在太阳系存在的年代中,是可再生的,取之不尽,用之不竭。
海洋能源按储能形式分,又可分为机械能、热能和化学能。其中潮汐能、海流能(包括潮流能)、波浪能为机械能(位能和动能)、海水温差能为热能、海水盐差能为化学能。
有人把海洋大气中的风能、海洋表面的太阳能、海洋中的生物质能等可再生能源也算作海洋能源,甚至包括海洋中岛屿陆地上的风能和太阳能。这种划分不够确切。海洋风能与陆地风能并无本质区别,开发技术亦无不同。太阳能也是如此。海洋中的生物质能与陆地生物质能的载体不同,主要是褐藻中的巨藻。虽然海洋生物质能很重要,其开发技术又与陆地生物质能开发有差别,但它与狭义的海洋能开发技术差别很大,目前又尚未达到实用阶段,所以我们仍不把海洋生物质能归人海洋能。也就是说,我们只研究海洋水体中所蕴藏的能源。
海洋能源的一个普遍的共性是可以再生的。星球的万有引力和太阳辐射是无穷无尽的,不受人的活动的影响。
海洋能源非常丰富,普遍存在于浩瀚的海洋水体中。学者对海洋能源蕴藏量有不同的估计,而且估计得悬殊。比较为海洋界认同的是1981年联合国教科文组织出版的《海洋能开发》一书中的估计,全球海洋的理论可再生的功率为7.66×108 kW,蕴藏在海岸线附近、技术上允许利用的海洋能有64×108 kW,是当时世界电站总装机容量的两倍。我国有4.4×108 kW。
海洋能源存在于海岸线附近,正是人口密集、产业发达、耗能多、远离传统能源的地区。尤其是孤悬海外的岛屿更是只有海洋能这一种能源资源。海洋能还富集了自然界的能源,如波浪能富集了海面上的风能,潮汐能、潮流能集中了引力能,温差能富集了太阳辐射能。这样一来,开发海洋能就比开发那些能源密度更低的能源更有效率。
海洋能源是清洁能源,用它发电不必消耗燃料,也不产生废物、废液、废气,无须运输。开发海洋能源不会产生新的污染,对环境的影响小于传统的能源开发产业,而且利大于弊。有人把海洋能源誉为绿色能源,是当之无愧的。开发海洋能源还可以与种植(围海造田)、水产养殖、旅游、交通综合考虑,经济、社会、环境效益可以提高。
海洋能源及其开发也有它的弱点和局限性,所以虽然近代海洋能源开发已经有百余年历史,却仍然没有在新的替代能源中占据应有的位置。
展开