海洋里除了海洋生物，竟還有這麼多珍貴資源！丨世界水日
3月22日是「世界水日」，水是生命之源，說到水，我們就會想到海洋。地球表面積的71%被海洋佔據，海洋是一個充滿活力的、永不平靜的巨大水體。
小夥伴們都知道海洋中有數不盡的海洋生物，但你知道嗎？其實海洋中還有很多能源，被稱為「海洋能」。
動圖///image.so.com/
什麼是海洋能？
一
海洋能，是一種海洋中所特有的、依附於海水的自然能源，又稱海洋可再生能源。
據科學家估算，全世界海洋能的總儲量約766億千瓦，技術上可利用的儲量約為64億千瓦，大約與當前全世界發電裝機總功率相當，可見海洋能儲量是多麼巨大。
海洋能包括潮汐能（潮差能和潮流能）、波浪能、海流能、海水溫差能和海水鹽差能。那這些能源都是怎麼來的呢？
海洋能都有哪些？都是怎麼來的？
一
潮差能：潮起潮落帶來的能量
潮差能是最早被人類開發利用的海洋能資源。早在1000多年的唐朝，我國沿海居民就利用潮力碾磨五穀，歐洲也有類似的利用。世界上科學發達的國家，從上世紀初已經開始了現代利用潮差能發電的研究。
潮差能發電，俗稱潮汐發電的原理，是利用潮差能建設潮汐電站。潮汐電站國內外在20世紀60年代已經實現實用化生產，是迄今唯一實現商業化發電的海洋能。
潮流能：海潮的另外一種用法
潮流發電的原理與風力發電類似。如有一種叫「水下風車」的潮流發電裝置，利用潮流推動葉輪，進而帶動發電機發電。葉輪有水平軸螺旋槳式，也有垂直軸轉輪式。但是，潮流發電裝置的葉片比風力發電機的葉片小很多，因為海水密度比空氣密度大很多。
國內外從20世紀80年代開始進行潮流發電的研究，90年代中期出現研究熱潮。當前研究潮流發電的國家有很多，以英國最先進，我國也屬先進行列。現在，國內外潮流發電裝置的研究已進入發電裝置示範試驗階段，就目前的情況來看，投入實用已經指日可待。
潮流發電裝置，圖///image.so.com/
波浪能：大海給予的雙刃劍
海浪是許多海難的肇事者，但也是一種寶貴的能源。據科學家估算，全世界海洋的波浪能總儲量約30億千瓦，技術上可利用的儲量約為10億千瓦。
當前研究波浪發電的國家很多，以英國最先進，我國也進入先進行列。不過現在國內外對波浪發電裝置的研究，還處於發電裝置示範試驗階段，達到商業化實用尚需時日。
海浪，圖///image.so.com/
海水鹽差能：太咸也不是缺點
據測量，各大洋海水的平均含鹽濃度為35‰（稱海水鹽度35）。這樣在江河的入海口區，在河水與海水交匯的地方，河水與海水之間便存在著含鹽濃度的不同，也就是含鹽濃度差。由含鹽濃度差而儲存的能量，便是海洋鹽差能，也叫濃度差能。據科學家估算，全世界海洋的鹽差能總儲量約300億千瓦，技術上可利用的儲量約為30億千瓦，其能量密度超過其他形式的海洋能。
但由於鹽差能對技術的要求比較高，難度較大，費用很高，多數科學家認為近期較難解決，所以目前在世界範圍內對鹽差能的研究也較少。據國外報道，近幾年，挪威、美國和荷蘭等開展了鹽差能發電的研究。
圖///image.so.com/
海水溫差能：海水間的熱量傳遞
在世界大洋赤道兩側的熱帶海域，表層和深層海水的溫度差為20~24攝氏度，儲藏著巨大的溫差能資源。據科學家估算，全世界海洋的溫差能總儲量約400億千瓦，技術上可利用的儲量約為20億千瓦。
經過100年的研究，美國科學家終於在1979年在夏威夷島海域建成了一個溫差電發電試驗電站，這是世界上第一次從海洋溫差能獲得有實用意義電能的溫差電站。在此之前，科學家在試驗研究中，獲得的電力還少於為抽取深層冷水和表層溫水付出的電力。
海流能：海水的遷徙運動
在世界大洋中，有一股大規模的海水流動，所形成的「海中之河」叫海流。
海流是由海面上風的作用，或海水溫度、鹽度不同產生的密度分布不均而引起的。據科學家估算，全世界海洋的海洋能總儲量約6億千瓦，技術上可利用的儲量約為3億千瓦。因為海流能和潮流能都是流速動能，所以海流發電與潮流發電的原理基本相同。但由於一般海流都在距離大陸較遠的大洋中，開發利用難度較大，研究的國家較少。
海洋，圖///image.so.com/
海洋帶給人類無盡的寶藏，人類對海洋的探索也從未停止。海洋能的種類雖多，不過目前能夠帶來的實用價值還很有限。
人類的科技在不斷發展進步，相信在不遠的未來，我們一定能夠把更多的海洋饋贈變成人類社會前進的力量。
撰文／王傳崑
中國可再生能源學會
本文節選自《知識就是力量》雜誌
※古生物學家是否命名了太多物種？
※行軍靠雪橇、禦寒靠棉甲，古代戰士們在冬天如何打仗？
TAG:知識百科 |