海洋能發(fā)電技術與環(huán)保地熱能發(fā)電技術與環(huán)保第十二章海洋能、地熱能發(fā)電技術與環(huán)保第一節(jié)海洋能發(fā)電技術與環(huán)保海洋中存在巨大的各種形式的能量，海洋中存在的最大的能量莫過于占地球表面71%的廣闊海水表面被太陽照射而生成的海洋熱能海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能、海水溫差能和海水鹽差能等不同的能量形態(tài)一、海水溫差能定義：利用表層和深層海水20℃左右的溫差能進行發(fā)電發(fā)電原理：海水溫差發(fā)電時，需抽取表層溫度較高的海水，使熱交換機內(nèi)的低沸點液體〈例如氨〉沸騰為蒸氣，然后推動發(fā)電機發(fā)電，再將其導入另一熱交換機，使用深層海水將其冷卻，如此循環(huán)往復。圖12-1海水溫差發(fā)電原理1-海面溫度；2-水泵；3-蒸發(fā)器；4-汽輪機；5-發(fā)電機；6-凝汽機；7-深層海水二、波力發(fā)電海面由風力吹動產(chǎn)生的上下前后振動的波浪，這種波浪具有的能量可在8~10KW/M的廣大范圍內(nèi)變化，這種能量在時間上是很不穩(wěn)定的。波浪能空氣壓力油壓水位表空氣渦輪機油動機水輪機發(fā)電機（一次變換裝置）（二次變換裝置）圖12-2波力發(fā)電的方式空氣壓力式是通過波浪上下運動使氣缸內(nèi)的空氣流產(chǎn)生往復運動驅(qū)動空氣渦輪機發(fā)電;油壓式為使鉸接的相對運動驅(qū)動油壓泵;水位落差式系通過波浪運動使水庫兩處的逆止閥交替動作借以使水庫獲得落差驅(qū)動水輪機發(fā)電空氣壓力式油壓式水位落差式三、潮汐發(fā)電潮汐電廠是在海灣中（或潮汐河口）建造堤壩，將海灣與海洋隔開，形成水庫，利用每日兩次的潮汐的漲落，控制水庫水位形成落差，實現(xiàn)潮汐發(fā)電。潮汐電廠主要有三種方式:第一種是單庫單向發(fā)電，在漲潮時開啟閘門將水庫充滿，落潮時水庫水位與外海潮位保持一定落差用于發(fā)電;第二種是單庫雙向發(fā)電，用可以雙向發(fā)電的水輪發(fā)電機組，這樣，在海水漲落潮時均可發(fā)電;第三種是雙庫雙向發(fā)電，建造高低水庫各一個，電廠廠房布置在高低水庫之間，高低水庫保持定的落差，電廠可以全日連續(xù)發(fā)電。四、海流發(fā)電在日本周圍存在世界第二大海流黑潮。資源調(diào)查顯示，估算海流總能量有1.5x10*MW以上，能源密度稀薄，流向處于變化狀態(tài)。海流能量與流速的三次方成正比，因此，除流速特大的海域以外，欲實現(xiàn)經(jīng)濟利用是困難的。海流發(fā)電方武除在海流中沉設螺旋槳式水輪機等機械方式外，還有采用超導磁鐵的磁流體發(fā)電方式(MHD)等。海洋能的利用目前還很昂貴，以法國的朗斯潮汐電站為例，其單位千瓦裝機投資合1500美元，高出常規(guī)火電站。但在目前嚴重缺乏能源的沿海地區(qū)(包括島嶼)，把海洋能作為一種補充能源加以利用還是可取的。五、海洋能發(fā)電環(huán)境保護第二節(jié)地熱能發(fā)電技術與環(huán)保地熱發(fā)電是20世紀新興的能源工業(yè)，它是在地質(zhì)學、地球物理、地球化學、鉆探技術、材料科學以及發(fā)電工程等現(xiàn)代科學技術取得輝煌成就的基礎上迅速建立起來的。地熱電站的裝機容量和經(jīng)濟性主要取決于地熱資源的類型和品位一、地熱發(fā)電技術原理利用半導體材料的塞貝克效應，即利用半導體的溫差電效應直接把熱轉(zhuǎn)化為電能。使用形狀記憶合金發(fā)動機，形狀記憶合金在較低的溫度下受到較小的外力即可產(chǎn)生變形，在較高的溫度下將會以較大的力量恢復原狀對外做功。水蒸氣卡諾循環(huán)朗肯循環(huán)溫-熵圖二、地熱發(fā)電的熱學特點對于一個常規(guī)能源發(fā)電廠來說，其首要的是追求在經(jīng)濟和技術許可的條件下具有最高效率。電站的效率越高，則消耗一定量的燃料就可得到更多的電能。根據(jù)熱力學第二定律，溫差越大，則循環(huán)的熱效率就越高。但對于地熱發(fā)電來說，熱流體的溫度和流量都受到很大限制。因此地熱發(fā)電是如何從這此有限量的地熱水中獲取最大的發(fā)電量，而不是追求電站具有最高的熱效率。實際上效率和最大發(fā)電量并不是同一回事。三、地熱發(fā)電方式直接蒸汽發(fā)電法凝汽式地熱蒸汽發(fā)電系統(tǒng)示意擴容發(fā)電系統(tǒng)的原理擴容（閃蒸式）發(fā)電法兩級擴容地熱發(fā)電系統(tǒng)原理中間介質(zhì)（雙循環(huán)式）發(fā)電法全流循環(huán)式發(fā)電法四、地熱發(fā)電環(huán)境保護一處地熱田的開發(fā)與利用過程會對局部地域環(huán)境造成重大影響。有許多文獻報道了地熱田開發(fā)利用的環(huán)境影響和尋求經(jīng)濟