海洋能資源分析方法及儲(chǔ)量評(píng)估

前言

能源是人類生存和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，它對(duì)于人類的重要性眾所周知。20世紀(jì)70年代兩次石油危機(jī)后，西方工業(yè)化國(guó)家過分依賴石油的能源機(jī)制受到?jīng)_擊，開始出現(xiàn)尋找替代能源的熱潮。進(jìn)入80年代以后，人們認(rèn)識(shí)到長(zhǎng)期推動(dòng)人類文明發(fā)展的常規(guī)化石燃料能源必然會(huì)越來(lái)越少，同時(shí)，燃料能源在燃燒中會(huì)放出有害物質(zhì)，這不僅污染人類的現(xiàn)實(shí)生活環(huán)境，還對(duì)大氣產(chǎn)生溫室效應(yīng)等長(zhǎng)遠(yuǎn)的破壞影響，將危及人類的生存和發(fā)展。90年代以來(lái)，為了人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，國(guó)際社會(huì)對(duì)今后應(yīng)逐步減少對(duì)化石燃料能源的依賴，加速開發(fā)利用有利于人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的、數(shù)量巨大、清潔的、可再生能源已形成共識(shí)。這時(shí)對(duì)開發(fā)利用可再生能源的重視，已不再是70年代受石油危機(jī)形勢(shì)所迫意義上的重視，而是為了人類社會(huì)的持續(xù)發(fā)展，為了人類的子孫后代文明幸福生存的、自覺理智的戰(zhàn)略行為。作為可再生能源之一的海洋能，自20世紀(jì)70年代開始，就受到各沿海國(guó)家特別是發(fā)達(dá)國(guó)家的重視。各國(guó)有關(guān)專家在海洋能開發(fā)熱潮的鼓舞和迫使下，在各國(guó)政府支持下，相繼對(duì)世界各地的海洋能資源儲(chǔ)量開展了大量的調(diào)查研究和分析評(píng)價(jià)工作。本書利用筆者30年從事海洋能資源儲(chǔ)量和開發(fā)利用環(huán)境條件調(diào)查研究與分析評(píng)價(jià)工作的積累，以及收集到的國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究成果，對(duì)全球和中國(guó)的各類海洋能資源儲(chǔ)量及計(jì)算方法進(jìn)行了較全面系統(tǒng)的論述、分析和評(píng)價(jià)。并指出了尚存在的、有待研究的問題。最后，提出了今后我國(guó)開展海洋能資源儲(chǔ)量調(diào)查計(jì)算和資源特性研究的建議。

內(nèi)容概要

本書利用筆者30年從事海洋能資源儲(chǔ)量及開發(fā)利用環(huán)境條件調(diào)查研究與評(píng)價(jià)工作的積累和收集到的國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究成果，對(duì)全球和中國(guó)的各類海洋能資源儲(chǔ)量及計(jì)算方法進(jìn)行了較全面系統(tǒng)的論述、分析和評(píng)價(jià)。并指出了尚存在的、有待研究的問題。最后，提出了今后我國(guó)開展海洋能資源儲(chǔ)量調(diào)查計(jì)算和資源研究的建議。    書中還引用了各類海洋能資源儲(chǔ)量調(diào)查計(jì)算的大量成果圖表資料，以便讀者查閱。為便于非物理海洋專業(yè)的讀者閱讀，書中對(duì)一些物理海洋的專業(yè)名詞、術(shù)語(yǔ)做了較詳細(xì)的解釋。    本書的讀者對(duì)象為海洋能源和可再生能源領(lǐng)域的科技工作者，各級(jí)相關(guān)管理部門的官員，各相關(guān)大專院校的教師及學(xué)生。

作者簡(jiǎn)介

王傳昆，1937年10月出生，山東省肥城市人，1963年中國(guó)海洋大學(xué)物理海洋與海洋氣象系物理海洋專業(yè)畢業(yè)。國(guó)家海洋局第二海洋研究所教授級(jí)高級(jí)工程師，中國(guó)可再生能源學(xué)會(huì)海洋能專業(yè)委員會(huì)負(fù)責(zé)人、秘書長(zhǎng)，中國(guó)動(dòng)力工程學(xué)會(huì)新能源設(shè)備專業(yè)委員會(huì)副主任，中國(guó)電工技術(shù)學(xué)會(huì)新能源

書籍目錄

第1章　海洋能概述和開發(fā)利用現(xiàn)狀  第1節(jié)  海洋能及其分類  第2節(jié)  海洋能的特點(diǎn)    1　能量密度低，但總蘊(yùn)藏量大，可再生    2　能量隨地域時(shí)間變化，但有規(guī)律可循    3　開發(fā)環(huán)境嚴(yán)酷，一次性投資大，但不污染環(huán)境，不占用良田，可綜合利用  第3節(jié)  海洋能開發(fā)利用現(xiàn)狀    1　潮汐能    2　波浪能    3　潮流能    4　海流能    5　溫差能    6　鹽差能    7　海洋能開發(fā)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)第2章　潮汐能資源  第1節(jié)  潮汐基礎(chǔ)理論概述    1　潮汐的生成和傳播    2　潮汐要素    3　潮差的時(shí)空變化    4　調(diào)和分潮和潮汐分類  第2節(jié)  潮汐能量及功率的估算    1　潮汐能的特征量    2　潮汐能儲(chǔ)量的數(shù)學(xué)表達(dá)式    3　潮汐能量的平衡    4　潮汐電站的理論儲(chǔ)量和理論功率的估算  第3節(jié)　全球海洋的潮汐分布    1　潮汐類型分布　　2　潮差分布  第4節(jié)  全球海洋的潮汐能資源儲(chǔ)量  第5節(jié)  中國(guó)沿岸的潮汐分布    1　海岸類型分布    2　潮汐類型分布    3　潮差分布  第6節(jié)  中國(guó)沿岸的潮汐能資源儲(chǔ)量    1  中國(guó)沿岸潮汐能資源調(diào)查    2　中國(guó)沿岸潮汐能資源儲(chǔ)量與評(píng)價(jià)    3　各?。ㄊ?、區(qū)）沿岸潮汐能資源儲(chǔ)量    4　規(guī)劃設(shè)計(jì)研究中的潮汐電站  第7節(jié)  潮汐能資源評(píng)價(jià)    1　能量密度低，單位裝機(jī)造價(jià)高，但總儲(chǔ)量大，可再生    2　能量不穩(wěn)定，周期性地變化，但規(guī)律很強(qiáng)，可提前精確地預(yù)報(bào)    3　開發(fā)環(huán)境嚴(yán)酷，但不占用良田，不遷移人口，不污染環(huán)境    4　資源分布不均，良好站址多在發(fā)達(dá)國(guó)家  第8節(jié)  潮汐電站站址選擇    1　有較大的平均潮差    2　有較大的海灣和適度的灣口    3　有良好的壩基和環(huán)境條件    4　距負(fù)荷中心和電網(wǎng)盡量較近    5　社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)條件較好    6　電力系統(tǒng)中有水電站與潮汐電站配合第3章　波浪能資源  第1節(jié)  波浪基礎(chǔ)理論概述    1　波浪的生成    2　波浪要素    3　各種波高與周期    4　波浪的分類    5　風(fēng)浪的成長(zhǎng)和消衰    6　海浪的隨機(jī)性和波譜    7　小振幅波  第2節(jié)  波浪能量及功率密度的計(jì)算    1　波浪能的特征量　　……第4章　潮流能資源第5章　海流能資源第6章　溫差能資源第7章　鹽差能資源第8章　海洋能資源儲(chǔ)量計(jì)算方法的評(píng)價(jià)第9章　開展我國(guó)海洋能資源調(diào)查和研究的建議結(jié)束語(yǔ)參考文獻(xiàn)附錄1　中國(guó)沿岸汐能資源統(tǒng)計(jì)表和分布圖附錄2　中國(guó)沿岸浪能資源分布圖附錄3　中國(guó)沿岸潮流能資源分布圖

章節(jié)摘錄

插圖：第1章 海洋能概述和開發(fā)利用現(xiàn)狀第1節(jié) 海洋能及其分類海洋能通常是指海洋中所特有的依附于海水的可再生自然能源，即潮汐能、潮流能、波浪能、海流能、溫差能和鹽差能。有的學(xué)者把海上風(fēng)能和海洋中的生物質(zhì)能也列為海洋能，但它們都不是海洋中所特有的，本書不予討論。按能量?jī)?chǔ)存形式分類，海洋能可分為機(jī)械能，如潮汐能、海流能、潮流能、波浪能；熱能，如溫差能；物理化學(xué)能，如鹽差能。究其成因，除潮汐能和潮流能是月球和太陽(yáng)引潮力的作用產(chǎn)生的以外，其他均產(chǎn)生于太陽(yáng)輻射。潮汐能和潮流能在月亮和太陽(yáng)引力作用下產(chǎn)生的地球表面海水周期性的漲落潮運(yùn)動(dòng)，一般統(tǒng)稱潮汐。這種運(yùn)動(dòng)中包含著兩種運(yùn)動(dòng)形式：一種是海水的垂直升降，也稱為潮汐；一種是海水的水平流動(dòng)，稱為潮流。海水的漲落潮運(yùn)動(dòng)所攜帶的能量也由兩部分組成，前者為勢(shì)能，即潮汐能；后者為動(dòng)能，即潮流能。漲潮時(shí)，隨著海水逐漸向岸邊流動(dòng)，岸邊水位逐漸升高，動(dòng)能變?yōu)閯?shì)能；落潮時(shí)，隨著海水逐漸離岸流去，岸邊水位逐漸下降，勢(shì)能變?yōu)閯?dòng)能。潮汐能的能量與潮水量和潮差成正比，或者說(shuō)與潮差的平方和水庫(kù)面積成正比；潮流能的能量與流速的平方和流量成正比，或者說(shuō)與流速的立方成正比。波浪能波浪是海洋表層海水在風(fēng)力的作用下產(chǎn)生的波動(dòng)，波浪中所儲(chǔ)存的能量，稱為波浪能。其能量與波高的平方和波動(dòng)水面的面積成正比。

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