登陆注册
56225900000003

第3章

波浪能发电

海水受海风的作用和气压变化等影响,促使它离开原来的平衡位置,而发生向上、向下、向前和向后方向运动。这就形成了海上的波浪。波浪是一种有规律的周期性的起伏运动。当波浪涌上岸边时,由于海水深度愈来愈浅,下层水的上下运动受到了阻碍,受物体惯性的作用,海水的波浪一浪叠一浪,越涌越多,一浪高过一浪。与此同时,随着水深的变浅,下层水的运动,所受阻力越来越大,以至于到最后,它的运动速度慢于上层的运动速度,受惯性作用,波浪最高处向前倾倒,摔到海滩上,成为飞溅的浪花。

波涛起伏的大海,一刻也不停息地在运动。在1平方千米的海面上,波浪运动每秒钟就有20万千瓦的能量。因此,波浪能也是一种海洋能源。

波浪能

波浪能是指海洋表面波浪所具有的动能和势能。波浪的能量与波高的平方、波浪的运动周期以及迎波面的宽度成正比。波浪能是海洋能源中能量最不稳定的一种能源。波浪能是由风把能量传递给海洋而产生的,它实质上是吸收了风能而形成的。能量传递速率和风速有关,也和风与水相互作用的距离(即风区)有关。水团相对于海平面发生位移时,使波浪具有势能,而水质点的运动,则使波浪具有动能。贮存的能量通过摩擦和湍动而消散,其消散速度的大小取决于波浪特征和水深。深水海区大浪的能量消散速度很慢,从而导致了波浪系统的复杂性,使它常常伴有局地风和几天前在远处产生的风暴的影响。波浪可以用波高、波长(相邻的两个波峰间的距离)和波周期(相邻的两个波峰间的时间)等特征来描述。

利用波浪能发电有多种形式,有的利用波的上下波动,有的利用波的横向运动,有的利用由波产生的水中压力变化等。1964年,日本最先制成了使用海浪发电的航标灯。1974年,日本海洋科学技术中心研制出“海明”号波浪发电船,每小时能发电1250千瓦。“海明”号波力发电船有4个浮力室和22个空气室,各自的空气室从底部进入的波可以上下运动,波的上下往复运动使4个阀工作,由于流入的空气方向是单向,所以可以得到连续的输出功率。挪威于1985年在卑尔根附近的海岛建立起了一座装机容量为500千瓦的振荡水柱波力电站和一座装机容量为350千瓦的楔型波道电站。英国于1991年在苏格兰的艾莱岛建成一座波浪能发电站,使用一台韦尔斯气动涡轮机把一个狭窄岩谷的波浪能变成电能,这是目前世界上最先进的波浪发电装置。

波力发电站

1964年,日本制成世界第一盏用海浪发电的航标灯。这台海浪发电机发出的电仅有60瓦,只够一盏灯使用。之后,英国、美国、加拿大、芬兰、法国等国家便投入波浪能发电研究,并提出了300多种发电装置方案。

1978—1979年,日本海洋科技中心建成了一艘世界上最大的海浪发电船“海明”号,并进行海上试验。“海明”号严格地说并不是船,它没有底,只是一个长80米、宽12米的浮动设备。船上装有3台两阀式涡轮机组,额定功率为25千瓦,最大输出功率曾达到过150千瓦。1979年下半年,“海明”号发电船纳入国际能源机构的共同开发计划,由日、英、美、加拿大、爱尔兰5国参加。当时船上装设了8台机组,总装机容量达到2000千瓦,一下子跃居为世界上最大规模的海上波浪发电站。1985年8月,日本又在“海明”号发电船试验海域附近的岸边建造了一座40千瓦的固定波浪发电站,该站在有效波高0.8米时开始发电,有效波高4米时的输出功率达44千瓦。

1985年挪威在卑尔根附近建立了两座波力发电站:一座为装机容量600瓦的振荡水柱波力发电站;另一座是装机容量350千瓦的楔型波力发电站。前者是目前世界正在运转发电的最大波力电站。挪威能源部还计划建立一座1万千瓦的波力发电站。

1991年英国独出心裁,建造了一座依靠天然海底洞谷发电的波能电站。这座发电站可发电75千瓦。从20世纪70年代中期开始,中国开始研究波力发电技术,现已能生产系列化的小型波能发电装置,以作为航标灯、浮标的电源。1990年12月,中国第一座海浪发电站发电试验成功。

波京太阳能发电厂

波京太阳能发电厂是当今世界上最大的太阳能发电厂,建在德国巴伐利亚州的波京,是由壳牌太阳能公司和马丁·布赫尔项目研发公司共建,并得到德国商业银行的融资安排。这座太阳能发电厂耗资大约4000万欧元,功率为10兆瓦,能够满足大约3300个家庭的用电需求。

不可再生能源

不可再生能源泛指人类开发利用后,在现阶段不可能再生的能源资源。如煤和石油都是古生物的遗体被掩压在地下深层中,经过漫长的地质年代而形成的(故也称为“化石燃料”),一旦被燃烧耗用后,不可能在数百年乃至数万年内再生,因而属于“不可再生能源”。

标准燃料

标准燃料是计算能源总量的一种模拟的综合计算单位。在能源使用中主要利用它的热能,因此,习惯上都采用热量来作为能源的共同换算标准。由于煤、油、气等各种燃料质量不同,所含热值不同,为了便于对各种能源进行计算、对比和分析,必须统一折合成标准燃料。标准燃料可分为标准煤、标准油、标准气等。国际上一般采用标准煤、标准油指标较多。世界各国都按本国的用能特点确定自己的能源标准量。一些经济发达国家以用油为主,采用标准油;西欧有些国家以用电力为主,采用标准电,我国以煤为主,采用标准煤为计算基准,即将各种能源按其发热量折算为标准煤。

同类推荐
  • 探索太阳系

    探索太阳系

    人类是宇宙演化的杰作,宇宙是神秘莫测的存在。从伴我们昼夜运行的太阳、月亮到对于我们来说浩瀚无比的太阳系,人类从未停止宇宙探索的步伐。太阳系是以太阳为中心,和所有受到太阳的引力约束天体的集合体。本书为读者介绍了太阳和月球的基本构成和形成规律,分别介绍了太阳系中八大行星的基本情况,太阳系的形成和各大行星的运行轨迹,以及人类对于火星的探索等。
  • 滑板运动:知道这些就够了

    滑板运动:知道这些就够了

    您喜爱滑板运动吗?您想知道滑板运动的来龙去脉吗?您想既安全又顺利地学会滑板吗?如果答案是其中的一种,那么,本书就是为您量身定做的!且听畅销书作家戴尔·沃勒为你娓娓道来。
  • 人类的探索:宇宙科学知识2(青少年科普知识必读丛书)

    人类的探索:宇宙科学知识2(青少年科普知识必读丛书)

    本套丛书分海洋、航空航天、环境、交通运输、军事、能源、生命、生物、信息、宇宙等十册。收录词条约五千个。涉及知识面广阔且精微。所包含的内容:从超级火山、巨型海啸、深海乌贼、聪明剑鱼……到地核风暴、冰期奥秘、动物情感、植物智慧……;从登陆火星、探访水星,到穿越极地,潜入深海……既有独特的自然奇观,又有奇异的人文现象;既有对人类创造物的神奇记述,又有人类在探索和改造自然过程中面对的无奈、局限,以及人类对自然所造成的伤害,自然对人类的警告……
  • 出土的谜团(下)

    出土的谜团(下)

    历史的长河缓缓地流淌,尘封的古迹变得更加神秘,循着千年古迹散发的神秘光芒,考古学者掘开尘封的古土,让一个个难解之谜呈现在人们面前。每一处远古遗迹的开掘,都展示出奇异的世界,散发着迷人的光点,吸引着人们去探寻。本书向读者展示了人类在时空长廊里考证历史的不停脚步。
  • 疯狂咖啡因:日常习惯如何让我们得益、受害和沉迷

    疯狂咖啡因:日常习惯如何让我们得益、受害和沉迷

    首部关于咖啡因的科普图书,横跨医学、心理和咖啡商业,融合历史、法律与科学,生动介绍咖啡因与日常生活息息相关的真相和冷知识,深入揭露商家绝不会告诉你的惊人真相。
热门推荐
  • 小精灵之第五天王

    小精灵之第五天王

    路德认为梦想的尽头,就是摸鱼。所有的努力和受苦都是为了有朝一日可以光明正大的摸鱼。他的目标在旅行中变了又变,最终发现,这才是他内心深处最渴望的东西。这是一个发生在小智刚刚踏上神奥舞台时的故事。一个从迷茫中走出,逐渐坚定决心,不断成长的故事。标签:宝可梦、宠物小精灵、口袋妖怪、神奇宝贝
  • 梦神手机

    梦神手机

    一个普普通通的高三班级,一个个平平常常的学生,晚上却开始了奇异的梦境。一部手机,化梦为游戏,丧尸、三国……想要出去?请完成游戏目标,不过,在通关之前,目标只能由你自己探索。
  • 陨殿骑士传

    陨殿骑士传

    这个世界里面没有魔法,没有斗气,但在这个世界以战灵师为职业,每个人到7岁可以觉醒战魂灵。身负使命的少年,能否在这片新的大陆上闯出自己的天地?这一切都未可知?
  • 姑娘们的故事

    姑娘们的故事

    每一个姑娘都有一个自己的故事,有欣喜,有悲伤
  • 逃出轮回路

    逃出轮回路

    大贪官林火死亡后,因生前坏事做尽,被打下18层地狱(转折),然后受尽九世死亡轮回磨难,来偿还罪孽。…………过奈河桥,喝孟婆汤,因生前经常喝高度白酒、如伊力王、霸王醉、波兰精馏伏特加,免疫了孟婆汤的遗忘功效,所以带着记忆踏上了轮回路…………(求推荐,求收藏,求所有……)
  • 不问归期喜欢你

    不问归期喜欢你

    学生时期的喜欢,是大声表白还是埋在心里。
  • 万世灵皇

    万世灵皇

    龙游浅水遭虾戏,虎落平阳被犬欺。可恨挚爱转身头也不回,可怜至亲辞世双目难瞑。冰天雪地,少年嘶吼,断肠流泪无人知。立生死约,发鬼神誓。男儿仗剑走天涯,不破楼兰誓不还。一曲爱恨情仇,嗟叹家国天下。可怜百族凭谁意,灵皇绝世当独立。
  • 毛泽东哲学和中国哲学的兴盛

    毛泽东哲学和中国哲学的兴盛

    本书上篇阐述了在中国精神文化史上具有划时代意义的毛泽东哲学的孕育、产生和发展过程;下篇探寻了毛泽东哲学与当代中国社会哲学意识的关系等。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 浩天之下

    浩天之下

    一本魔道功法典籍《嗜血经》,搅动天下武道大势;一个身世成谜乞丐林帆,飘摇武道乱世之中。群雄并立,风起云涌,皇朝暗流涌动。看一个生性坚毅又而足智多谋的小乞丐如何入正派、结魔教、炼神功,消除世道恩怨,解开魔经之谜......“我叫林帆,从前是一个乞丐,现在,我是一个修武者,不要惹我,我凶起来呼风唤雨、引震劈雷,连我自己都害怕!”