海洋能研究及利用技術

2024年2月20日發(作者：ebk)

海洋能研究及利用技術

隨著全球能源需求的不斷增長，傳統的化石能源逐漸失去了其可持續性。由此，人們對于新能源的研究及利用也越來越重視。其中之一便是海洋能。

海洋是廣闊的、無限的，而其中的能量也非常豐富，如洶涌的潮汐能、時常翻騰的海浪能、溫差能、鹽度差能、海底地熱能以及光熱能等等。這些都是海洋能的來源。那么，如何進行海洋能的研究及利用呢？

一、海洋能研究技術

在進行海洋能研究技術之前，我們需要了解一下海洋中能源的來源。其中，不同的海洋能源來源使用的技術也不相同。

1.潮汐能

潮汐是由于月球和太陽引力作用于海洋表面引起的周期性水位變化。潮汐能是一種穩定、可再生的海洋能源，其研究主要包括潮汐測量、能源轉化與存儲以及動力學模擬等方面。其中，國內

的潮汐能研究主要針對浙江舟山東極島潮汐能試驗站進行，目前已經建成大型潮汐發電站，提供了重要的實驗數據。

2.海浪能

海浪能是由于海洋的波動、流動等各種運動所產生的能量，其研究主要包括海浪形態及能量特性分析、海浪能捕捉器的設計和優化、能量變換和儲存等方面。目前國內的海浪能研究主要集中在南海、東海等海域的試驗及建設。

3.溫差能

溫差能是指利用海水溫差產生的熱能，其研究主要包括熱傳導和傳熱流體力學、制冷劑、熱交換器、省能技術等方面。目前溫差發電技術仍處于初步階段，需要進一步的技術完善和突破。

4.鹽度差能

鹽度差能是指利用鹽度差造成的重力差所產生的能量，其研究主要包括鹽度差的變化規律、產生電能的裝置及其效率、鹽度梯

度的改變和邊界層對鹽度差電池影響等方面。目前該技術的發展仍處于試驗和實驗階段。

5.海底地熱能

海底地熱能是指利用熱源在海底表面或表層下的地熱能，其研究主要包括熱源與海底地震、熱源強度的探測、海底熱能轉化器的研究及開發、熱源回收技術等方面。目前，該技術的研究主要集中在我國南海、東海等海域。

二、海洋能利用技術

海洋能源的利用有很多種方式，其中比較常見的包括：

1.潮汐發電

由于潮汐的周期性及穩定特征，潮汐發電系統的建設就成為了最為先進和實用的海洋能利用方式之一。該方式可充分利用潮汐的位能及動能，提高能源利用效率。目前，潮汐發電技術已廣泛應用于英國、法國、加拿大、日本等國家。

2.海浪發電

海浪發電利用海洋波浪能，通過海浪動力機組將海浪動能轉化為電能。在許多地方如美國、澳大利亞，海浪發電技術已被廣泛應用。

3.海底熱能利用

海底熱能利用分為水深熱梯度發電和理化反應發電兩種。其中，水深熱梯度發電技術需要海洋高壓、低溫環境，需要在大洋深處設備將海洋上層水和海洋下層水的溫度差異轉化成電能。理化反應發電技術則是通過化學反應將海水中可溶性鹽離子的化學能轉化成電能。目前，這些技術的開發及實用性還存在較大的難度。

三、發展前景和挑戰

海洋能是一項能量資源豐富而廣闊的能源領域，具有廣闊的開發價值及更加可持續的特點。隨著技術的逐步完善，海洋能將大有可為。

然而，海洋能發電的技術難度較大，還需要在環保和經濟效益方面進行更好的平衡。其中，環保是一個重要的挑戰，由于遠離陸地和設備的深度，海洋環境對設備的要求更高，有些不良的影響甚至難以預測。同時，海洋能在經濟效益上面也還存在一些困難，資金的投入的大，而建設過程中與我國許多的地區的電力系統還是存在冗余的情況，缺乏合適單元的作為存在。

最后，海洋能的大規模利用不僅要依靠先進的技術，更要有國家層面的重視和支持，讓海洋能成為我國可持續能源發展的重要方向之一。