每年夏天，當(dāng)我們在海邊游玩的時候，我們是否意識到海洋還是一個巨大的能源寶庫呢？近幾十年來，各國政府加大了開發(fā)海洋的投入。一望無際的汪洋大海，不僅為人類提供航運、水產(chǎn)和豐富的礦藏，而且還蘊藏著巨大的能量。
5種主要的海洋能源
由于海洋能源是一種可再生的綠色能源，所以海洋科學(xué)家、能源學(xué)家和環(huán)保專家都對開發(fā)海洋能源有強烈的興趣。海洋能通常包括潮汐能、波浪能、海洋溫差能、海洋鹽差能和海流能等。根據(jù)聯(lián)合國教科文組織的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，這5種海洋能的總量為766億千瓦，相當(dāng)于25萬個秦山核電站的發(fā)電功率。更廣義的海洋能源還包括海洋上空的風(fēng)能、海洋表面的太陽能以及海洋生物質(zhì)能等。
每天海洋都有潮起潮落，這些潮水的能量叫“潮汐能”，是可以用來發(fā)電的。潮水每日漲落，周而復(fù)始，取之不盡，用之不竭。它是一種相對穩(wěn)定的可靠能源，很少受氣候、水文等自然因素的影響，不存在豐水期和枯水期的變化，全年總發(fā)電量穩(wěn)定。全球潮汐能的理論蘊藏量約為30億千瓦。我國海岸線曲折漫長，這些的海岸蘊藏著十分豐富的潮汐能資源。我國潮汐能的理論蘊藏量達(dá)1.1億千瓦。
波浪能是指海洋表面波浪所具有的動能和勢能。海洋中很少有風(fēng)平浪靜的時候，波浪能是由風(fēng)把能量傳遞給海洋而產(chǎn)生的，它實質(zhì)上是吸收了風(fēng)能而形成的。波浪發(fā)電是波浪能利用的主要方式，此外，波浪能還可以用于抽水、供熱、海水淡化以及制氫等。受到技術(shù)的限制，目前可供利用的波浪能資源僅局限于靠近海岸線的地方。但即使是這樣，在條件比較好的沿海區(qū)的波浪能資源貯量大概也超過20億千瓦。據(jù)估計，全世界可開發(fā)利用的波浪能達(dá)25億千瓦。
在波濤洶涌的海洋中，連海面下的海水也不平靜。這些海水常年流動，其中蘊藏著不少能量。利用海流發(fā)電比陸地上的河流優(yōu)越得多，它既不受洪水的威脅，又不受枯水季節(jié)的影響，幾乎以常年不變的水量和一定的流速流動，完全可成為人類可靠的能源。海流能發(fā)電設(shè)備制造起來也相對較簡單，就像是風(fēng)力發(fā)電機的水下版本。全球“海流能”儲藏量也有幾十億千瓦，我國可利用的海流能約2000萬千瓦。
海洋表面和海洋深處的海水的溫度相差很大，這種溫度差中蘊藏的能量叫“溫差能”。早在1926年，阿松瓦爾的學(xué)生克勞德試驗成功海水溫差發(fā)電。首次提出利用海水溫差發(fā)電設(shè)想的是法國物理學(xué)家阿松瓦爾。1930年，阿松瓦爾的學(xué)生克勞德在古巴海濱建造了世界上第一座海水溫差發(fā)電站，獲得了10千瓦的功率。據(jù)估計，全球溫差發(fā)電的可利用功率在20億千瓦左右，我國可利用的溫差能為1.5億千瓦。
江河入?？谑堑拖趟唤绲牡胤?，水中鹽離子的濃度差異也是可以一種利用來發(fā)電的能量。鹽差發(fā)電一般用半透膜隔開淡水和咸水，在鹽離子濃度差異的驅(qū)動下，淡水可不斷向鹽水滲透而產(chǎn)生水流，從而可以驅(qū)動渦輪機發(fā)電。全球“鹽差能”達(dá)300億千瓦，可利用的能量約為26億千瓦。鹽差能的研究以美國、以色列的研究為先，中國、瑞典和日本等也開展了一些研究。但總體上，鹽差能研究還處于實驗室試驗水平，離實際應(yīng)用還有較長的路程。
各國紛紛開發(fā)海洋能
由于陸地上的礦物燃料日趨枯竭，環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，世界上一些主要的海洋國家紛紛把目光轉(zhuǎn)向海洋。
英國從20世紀(jì)70年代以來，制定了強調(diào)能源多元化的能源政策，鼓勵發(fā)展包括海洋能在內(nèi)的多種可再生能源。在1992年聯(lián)合國環(huán)境署召開的可持續(xù)發(fā)展大會后，為實現(xiàn)對資源和環(huán)境的保護(hù)，英國政府又進(jìn)一步加強了對海洋能源的開發(fā)利用，把波浪發(fā)電研究放在新能源開發(fā)的首位。
日本是個島國，國土狹小，資源匾乏，但日本政府和民間產(chǎn)業(yè)界正在充分利用本國的地理環(huán)境條件，大力開發(fā)和應(yīng)用海洋新能源、新技術(shù)。日本在海洋能開發(fā)利用方面十分活躍，成立了海洋能轉(zhuǎn)移委員會，僅從事波浪能技術(shù)研究的科技單位就有日本海洋科學(xué)技術(shù)中心等10多個，還成立了海洋溫差發(fā)電研究所，取得了舉世矚目的成就。
美國把促進(jìn)可再生能源的發(fā)展作為國家能源政策的基石，由政府加大投入，制定各種優(yōu)惠政策，經(jīng)長期發(fā)展，成為世界上開發(fā)利用可再生能源最多的國家，其中尤為重視海洋發(fā)電技術(shù)的研究。
法國海洋能資源得天獨厚，擁有漫長的海岸線、1100萬平方公里的海洋區(qū)域。法國早在20世紀(jì)60年代就投入巨資建造了至今仍是世界上容量最大的潮汐發(fā)電站，年發(fā)電量為5億度。法國能源部長貝松在2012年表示，近5年來法國已投入近8000萬歐元發(fā)展海洋可再生能源。
面對利用海洋能的熱潮，我國政府也不甘落后，投入了不少的資金進(jìn)行海洋能的研究和開發(fā)工作。我國海岸線長，海域面積大，所以海洋能的開發(fā)也具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。我國目前是世界上建造潮汐電站最多的國家，早在新中國成立之初，我國就開始建立潮汐水電站。我國還是世界上主要的波浪能研究開發(fā)國家之一，從20世紀(jì)80年代就開始了波浪能的研究。
隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，我們所利用的能源中將越來越多來自海洋?；蛟S某一天，照亮你家電燈的電能就來自某個海邊的海洋能發(fā)電站呢！
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