海洋中的绿色能源

文/张浩

我们都知道，人类社会的发展离不开能源，可以说，没有能源就没有人类文明。

目前世界上的能源以石油、天然气、煤炭等化石燃料为主，这些燃料同时也是重要的化工原料，但它们都是不可再生的。而且，化石燃料燃烧后还会产生大量二氧化碳，导致温室效应的产生，一些沿海城市和岛屿将面临被淹没的威胁。此外，燃烧煤炭排放的可吸入颗粒物也会对环境产生巨大的污染，还会导致酸雨等现象的产生。

与这些并不够“完美”的化石燃料相比，浩瀚的海洋中蕴藏着丰富的海洋能源，它们取之不尽用之不竭。我国是海洋大国,拥有漫长的海岸线，海洋能源储量巨大，开发海洋绿色能源不但能满足人类对环境保护的需求，也拓宽了人类能源利用的边界。那么，到底什么是海洋能源呢？

海洋能源，顾名思义，是海洋中蕴藏的可再生自然能源，包括潮汐能、潮流能、波浪能、温差能、盐差能等，使用它们既不消耗燃料，也不产生废物、废气、废渣，是名副其实的绿色能源。让我们走进中国科学技术馆，了解那些环保无污染的绿色能源吧。

中国科学技术馆有一个展项——“抽水蓄能”，大家按下发电按钮就可以看到模拟的放水发电，还可以转动手轮抽水蓄能，将电能转换成水的势能储存起来。这个展项展现的就是海洋中潮汐能的发电原理。

潮汐是什么呢？它是海水在月球和太阳引力作用下所产生的周期性运动。人们把垂直方向的海水涨落称为潮汐，把水平方向的海水流动称为潮流。潮汐会让海水周期性升降，再加上地球自转，海面就形成了潮波。地球表面海陆相间，有海、湾、峡，潮波在复杂的地球表面流动，形成了千变万化的潮汐现象。

中国科学技术馆展项：抽水蓄能

利用潮汐这样的自然现象真的能发电，造福人类吗？研究发现，可以将海水垂直升降所具有的势能转化为电能，这与水力发电很相似。科学家们先是在海水中建了一个蓄水区，涨潮时蓄水，落潮时放水，在蓄水和放水的过程中，水流就通过涡轮推动发电机发电了。

现在，我国长江口以及浙江、福建沿海潮汐能蕴藏量较大，位于浙江温岭的江厦潮汐电站是目前我国第一、世界第三大潮汐电站。

江厦潮汐电站全景图

潮流能

引潮力=地球受到的月球（或太阳）引力+月球绕地球（或地球绕太阳)公转产生的离心力

潮流能，和潮汐能一字之差，指的是月球和太阳引潮力使海水产生周期性水平往复运动所蕴藏的动能，潮流能主要集中在海岸边、岛屿之间的水道或湾口，能量也是十分巨大的。世界上最大的暖流——墨西哥湾暖流每年向北欧输送热量，1 千米长的海岸线就能提供相当于燃烧600 吨煤产生的热量。

潮流能的发电原理与风力发电的原理相似，因此还被形象地称为“水下风车”。与潮汐能利用相比，潮流能的利用不需要搭建大坝，前期投资较少，建设周期较短。

现在，我国浙江的“水下风车”最多，台湾、福建、辽宁等省份紧随其后。而且，我国还是世界上为数不多掌握规模化潮流能开发利用技术的国家呢。

浙江舟山LHD 潮流能发电站

波浪能

波浪也能产生能量吗？没错，波浪中储存的能量就是波浪能，它也可以用来发电哟！

目前，我国沿海波浪能资源分布最多的是台湾，浙江、广东、福建和山东也较多，其他省市则很少。我国还自主研发了半潜式波浪能养殖旅游一体化平台，人们在深海航行、养殖等领域实现了“用电自由”。

扫一扫，聊聊你知道的绿色能源

温差能

温度高低是再平常不过的自然现象，但科学家们却发现海洋表层的水和深层海水之间的水温之差也可以产生热能并用来发电。温差能的优点是受昼夜、季节变化的影响很小，也不占用土地，但用到的设备很长、很大，管道要下探到海面以下1000 米左右。

温差能发电装置

通过温差发电，那肯定需要海洋表层的水温度高才行，所以，热带地区的海洋有开发潜力。我国海洋温差能还是比较丰富的，90%的资源分布在南海地区。

盐差能

盐差能又是什么呢？是海水和淡水之间或者两种含盐浓度不同的海水之间产生的一种能量！

我们都知道，水力发电是利用水位高低产生的能量推动发电机发电。而盐差能发电的原理也差不多，只不过用来发电的能量不是因为水位高低而产生的，而是因为两种水相遇时，水分从含盐浓度低的地方向含盐浓度高的地方渗透而产生的。所以盐差能主要存在于河、海交接处。近年来，我国在温差能与盐差能的开发利用方面已经进行了一些探索性研究和实验工作，但还处于起步阶段。

现在你明白了吧？发展包括各种海洋能源在内的绿色可再生能源，是社会发展的必然选择。进行海洋能源的开发，也有助于我国海岛开发、生态保护及提高海洋资源的管控能力，让我们能够更好地应对全球化石能源短缺以及气候变化的挑战。