《海洋能的开发利用》导学案3.doc

海洋能的开发利用导学案 【学习目标】1. 了解海洋能的定义。2. 了解潮汐能和波浪能等海洋能发电的的方式及其发展前景。【重点难点】潮汐能和波浪能等海洋能发电的优势【学法指导】搜集资料，了解世界海洋能资源的开发利用现状。【学习过程】1、 海洋能简介海洋能指依附在海水中的可再生能源，海洋通过各种物理过程接收、储存和散发能量，这些能量以潮汐、波浪、温度差、盐度梯度、海流等形式存在于海洋之中。海洋能(ocean energy)是海水运动过程中产生的可再生能，主要包括温差能、潮汐能、波浪能、潮流能、海流能、盐差能等。潮汐能和潮流能源自月球、太阳和其他星球引力，其他海洋能均源自太阳辐射。海水温差能是一种热能。低纬度的海面水温较高，与深层水形成温度差，可产生热交换。其能量与温差的大小和热交换水量成正比。潮汐能、潮流能、海流能、波浪能都是机械能。潮汐的能量与潮差大小和潮量成正比。波浪的能量与波高的平方和波动水域面积成正比。在河口水域还存在海水盐差能（又称海水化学能），入海径流的淡水与海洋盐水间有盐度差,若隔以半透膜,淡水向海水一侧渗透，可产生渗透压力，其能量与压力差和渗透能量成正比。来源:21世纪教育网地球表面积约为5.1108km2，其中陆地表面积为1.49108km2占29%；海洋面积达3.61108km2，以海平面计，全部陆地的平均海拔约为840m，而海洋的平均深度却为380m，整个海水的容积多达1.37109km3。一望无际的大海，不仅为人类提供航运、水源和丰富的矿藏，而且还蕴藏着巨大的能量，它将太阳能以及派生的风能等以热能、机械能等形式蓄在海水里，不像在陆地和空中那样容易散失。海洋能有三个显著特点，1.蕴藏量大，并且可以再生不绝。2.能流的分布不均、密度低。3.能量多变、不稳定。具体地说，海洋能具有如下特点：1.海洋能在海洋总水体中的蕴藏量巨大，而单位体积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小。这就是说，要想得到大能量，就得从大量的海水中获得。2.海洋能具有可再生性。海洋能来源于太阳辐射能与天体间的万有引力，只要太阳、月球等天体与地球共存，这种能源就会再生，就会取之不尽，用之不竭。3.海洋能有较稳定与不稳定能源之分。较稳定的为温度差能、盐度差能和海流能。不稳定能源分为变化有规律与变化无规律两种。属于不稳定但变化有规律的有潮汐能与潮流能。人们根据潮汐潮流变化规律，编制出各地逐日逐时的潮汐与潮流预报，预测未来各个时间的潮汐大小与潮流强弱。潮汐电站与潮流电站可根据预报表安排发电运行。既不稳定又无规律的是波浪能。 4.海洋能属于清洁能源，也就是海洋能一旦开发后，其本身对环境污染影响很小。2、 海洋能发电的分类海洋能主要包括潮汐能、波浪能、海水温差能、洋流能和盐度差能等。据权威统计，全世界海洋能的理论可再生量超过760亿千瓦。其中，海水温差能约400亿千瓦，盐度差能约300亿千瓦，潮汐能大于30亿千瓦，波浪能约30亿千瓦。目前，世界各国正竞相探索海洋能开发利用技术。1、潮汐能因月球引力的变化引起潮汐现象，潮汐导致海水平面周期性地升降，因海水涨落及潮水流动所产生的能量，称为潮汐能。现代潮汐能的利用，主要是潮汐发电。潮汐发电是利用海湾、河口等有利地形，建筑水堤，形成水库，以便于大量蓄积海水，并在坝中或坝旁建造水力发电厂房，通过水轮发电机组进行发电。潮汐发电与普通水力发电原理类似，差别在于海水与河水不同，蓄积的海水落差不大，但流量较大，并且呈间歇性，从而潮汐发电的水轮机的结构要适合低水头、大流量的特点。目前世界上最大的潮汐发电站，是法国朗斯的24万千瓦潮汐电站。中国的江厦潮汐试验电站，建于浙江省乐清湾北侧的江厦港，装机容量3200千瓦，于1985年正式投入运行。潮汐发电大体有3种形式:(1)单库单向发电。在海湾或河口)建造堤坝、厂房和水闸将海湾或河口与外海分隔涨潮时开启水闸将水库充满，落潮时其水位与外海潮位保持一定的潮差，带动水轮发电机组发电。这种形式只建造一个水库，只能在落潮时发电。也有的采用反向形式，即利用涨潮时水流由外海流向水库时发电，落潮时开闸把库水放低。(2)单库双向发电。同样是建造一个水库只是采用一定的水工布置形式或采用双向水轮发电机组保证电站在涨落潮时都能发电。(3)双库双向发电。是在有条件的海湾建造两个水库在涨、落潮过程中，两水库的水位始终保持一定的落差，水轮发电机组在两水库之间，使其连续不断地发电。2、波浪能波浪是由于风和水的重力作用形成的起伏运动，它具有一定的动能和势能。波浪能利用的关键是波浪能转换装置。通常波浪能要经过三级转换：第一级为受波体，它将大海的波浪能吸收进来；第二级为中间转换装置，它优化第一级转换，产生出足够稳定的能量；第三级为发电装置，与其他发电装置类似。1985年，英国在苏格兰的艾莱岛建造了一座75千瓦的振荡水柱波力电站，1991年建成且并入当地电网。1995年8月，英国建造了第一座商业性波浪能发电站，输出功率为2兆瓦，可满足2000户家庭的用电要求。日本已有数座波浪能发电站投入运行，其中兆瓦级的“海明号” 波浪能发电船，是世界上最著名的波浪能发电装置。值得一提的是，若在海岸边排列几艘大型的波浪能发电装置，不仅可利用波浪发电，而且还可将它们当作防波堤，起消波作用。3、海水温差能海水温差能是因深部海水与表面海水的温度差而产生能量。首次提出利用海水温差发电设想的，是法国物理学家阿松瓦尔。1926年，阿松瓦尔的学生克劳德试验成功海水温差发电。1930年，克劳德在古巴海滨建造了世界上第一座海水温差发电站，获得了10千瓦的功率。1979年，美国在夏威夷的一艘海军驳船上安装了一座海水温差发电试验台，发电功率53.6千瓦。1981年，日本在南太平洋的瑙鲁岛建成了一座100千瓦的海水温差发电装置，1990年又在鹿儿岛建起了一座兆瓦级的同类电站。海水温差发电涉及耐压、绝热、防腐材料、热能利用效率等诸多问题，目前各国仍在积极探索中。随堂检测读台湾海岸类型及西部海岸的潮差示意图，回答下列问题。(1)甲地距台湾岛约15海里，位于我国台湾岛的领海基线以内，按照国际海洋法公约的规定，这里属于我国的_。(2)某大陆旅游团前往图中乙、丙、丁三地活动，如果你是组织者，请你为旅游团安排适当活动。乙：_；丙：_；丁：_；(3)目前，在海洋能开发中，潮汐能最具有大规模开发利用的可行性。简述A地修建潮汐电站的有利自然条件。_(4)受台风影响，台湾东部沿海夏秋季节风暴潮频发。请简述风暴潮可能造成的危害。_答案：（1）内水（海）（2）开展海水浴、冲浪、潜水、垂钓等康体娱乐活动登高望