第三节　海洋能的开发利用

基础自主梳理
知能层级突破
教材深化透析
课标领航
当堂巩固训练
第三节
课外视野拓展
课标领航
课程标准
说出潮汐能、波浪能等的特点，以及海洋能的开发前景。
学习目标
1.了解海洋能的类型。
2.掌握海洋能的特点。
3.掌握潮汐能、波浪能开发利用的特点和现状。
基础自主梳理
一、海洋能的特点
1．海洋能：通常指海洋中所蕴藏的_________的自然能源，主要包括潮汐能、_________、海流能、海水温差能和_________等。
2．海洋能的特点
(1)_________ 、密度小。海洋能在海水中蕴藏量巨大，但单位体积、面积上所拥有的能量
_________。
可再生
波浪能
盐差能
总量大
较小
(2)可再生。海洋能来源于太阳辐射能与天体间的_______________。
(3)污染小。海洋能属于洁净能源。
(4)时空分布不均。在空间上，海洋能因地而异，具有各自的_________海域；在时间上，它们大多具有明显的___________、月变化和
_________。
万有引力
富集
日变化
年变化
思考
1．什么是海流能、温差能、盐差能？
【提示】　海流能：是指海水流动的动能。主要是指海底水道和海峡中较为稳定的流动以及由于潮汐导致的有规律的海水流动。海流能的能量与流速的平方和流量成正比。相对波浪而言，海流能的变化更平稳且有规律得多。
温差能：是指海洋表层海水和深层海水之间水温之差的热能。一方面，海洋的表面把太阳辐射能的大部分转化成为热水并储存在海洋的上层；另一方面，接近冰点的海水大面积地在不到1000米的深度从极地缓慢地流向赤道。这样，就在许多热带或亚热带海域终年形成20℃以上的垂直海水温差。利用这一温差可以实现热力循环并发电。
盐差能：是指海水和淡水之间或两种含盐浓度不同的海水之间的化学电位差能。主要存在于河海交接处。同时，淡水丰富地区的盐湖和地下盐矿也可以利用盐差能。盐差能是海洋能中能量密度最大的一种可再生能源。
二、海洋能开发利用前景
目前，海洋能的开发主要用于________。20世纪后期以来，_________、俄罗斯、_______、法国等沿海国家非常重视海洋能的开发。
1．潮汐能及其利用
(1)___________ 是人类认识和利用最早的一种海洋能。
(2)分布：主要分布在一些浅窄的________、海湾和________区域。
发电
美国
日本
潮汐能
海峡
河口
(3)潮汐发电的条件：一是________足够大；二是海岸能够储蓄大量的海水，并可以进行土建施工。
(4)潮汐发电站：1912年，世界上第一座潮汐发电站在德国的___________建成；1966年，世界上最大容量的潮汐发电站在法国_______建成；1958年以来，我国在广东省的_______和东湾、山东省的_______、上海市的________等地，建立了潮汐能发电站。
潮差
布斯姆
朗斯
顺德
乳山
崇明
2．波浪能及其利用
(1)定义：海洋表面波浪所具有的________和
_________。
(2)优点：在最耗费能源的冬季，可以利用的
__________能量最大；海面极少平静，_______随时可以利用。
(3)分布：波浪能主要集中在南北纬40°～60°的__________海区。
动能
势能
波浪
波浪
西风带
(4)应用：世界上有许多国家和地区研建了
_____________装置。为_________等提供电力的波浪能发电装置已实现了批量生产。
实现海洋能_____________是海洋能开发利用的一个重要发展趋势。
波浪能发电
航标灯
综合利用
思考
2．波浪能为什么主要集中在南北纬40°～60°之间的西风带海区？
【提示】　波浪最常见的形式是风浪，波浪能的分布相对集中，赤道地带风少，两极附近冰多，波浪主要集中在南北纬40°～60°常年盛行西风的海域，特别是南半球由于较少受陆地阻挡，风力更强。
知能层级突破
1．海洋能的概念和类型
(1)概念：海洋能通常指海洋中所蕴藏的可再生的自然资源。
(2)类型：主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能和盐差能等。
2．海洋能的特点
下列对于海洋能的叙述，不正确的是(　　)
A．潮汐与潮流能来源于月球、太阳引力
B．波浪能属于太阳辐射能
C．温差能属于太阳辐射能
D．盐差能属于地球内部的能量
【解析】　本题考查海洋能的类别。潮汐与潮流能来源于月球、太阳引力。其他海洋能均来源于太阳辐射。能源的种类很多，按照能源资源的形成和来源分为：(1)太阳辐射能，包括现代光合作用形成的生物能；古代植物固定的生物能，如煤、石油、天然气、油页岩；由太阳能转化的能量，如风能、水能、波浪能、海流能等。(2)地球内部的能量，包括地球内部的热能，如地热、温泉等；核能，如铀、钍等放射性元素裂变或聚变产生的能量。(3)天体间的引力能，如潮汐能。
【答案】　D
1．海洋能的开发现状
目前，海洋能的开发利用主要用于发电。潮汐能和波浪能的发电技术已经进入实用阶段，但盐差能、温差能和海流能的发电技术还不够成熟。
2．潮汐能及其利用
3.波浪能及其利用
学法指导
表解潮汐能和波浪能的异同点
潮汐能和波浪能都是海洋中的自然能源，有许多相同的方面，也有不同的地方。现比较如下。
阅读下列图表材料，回答相关问题。
材料1：　世界著名潮汐发电站表。
材料2：浙江江厦潮汐电站。
(1)从材料1：中可以看出，发电量最大的潮汐电站是________，依据是________、________和装机容量均最大。
(2)从地形、河道特征等方面分析建朗斯潮汐发电站的有利条件。
(3)浙江省温岭江厦潮汐试验电站是我国最大的潮汐能电站，它的坝址选在我国东部沿海，试简述我国在东部沿海大力开发潮汐能等新能源的原因。
【解析】　本题主要考查潮汐发电的相关问题。笫(1)题，结合所学知识可知影响潮汐发电的条件：一是潮差足够大；二是海岸能储蓄大量海水，由表中数据可知法国朗斯潮汐电站发电量最大。笫(2)题，朗斯河口沿岸地势低平，口小肚大，入海口狭窄，产生的潮差大，对建电站有利。第(3)题，东部沿海地区经济发达，能源需求量大，且常规能源分布少，同时新能源具有清洁的优点。
【答案】　(1)法国朗斯潮汐发电站　平均潮差　库区面积
(2)朗斯河入海口处河道狭窄，呈喇叭口状，有助于产生足够大的潮差；朗斯河沿岸地势低平，建坝处口窄肚大，利于大坝施工，且能够储蓄大量海水，因此建电站较为有利。
(3)在我国东部沿海常规能源分布很少；工农业发达，需要的能源多；新能源有许多优点，如清洁等，所以开发利用许多新能源、如核能、海洋能等。
关于波浪能的说法，正确的是(　　)
A．一般而言，夏季可以利用的波浪能量最大
B．波浪能一年四季都可用
C．波浪能具有稳定的特点
D．波浪能比太阳能、风能都易开发
【解析】　波浪能是由风力作用产生的，一般而言，冬季风力较大，因此冬季可以利用波浪能量最大。但风力大小和风向在不断变化，因此波浪能具有不稳定的特点，开发利用难度较大。
【答案】　B
教材深化透析
教材P60“思考”
1．从课本所给示意图可以看出，朗斯河到入海口处，河道狭窄，呈喇叭口状，有助于产生足够大的潮差；朗斯河沿岸地势低平，建坝处口窄肚大，利于大坝施工，且能够储蓄大量海水，因此建电站较为有利。
2．不是所有有潮汐现象的地方都适宜建潮汐电站。因为电站建设需要一定条件，如是否能够产生足够大的潮差；海岸线形状，河口形状是否符合大坝施工的条件；是否有利于储蓄大量的海水等。
当堂巩固训练
课外视野拓展
温差能和盐差能的利用
　　　古诗词中说：“高处不胜寒。”大气的温度随高度递减，通常每升高100米，气温降低0.6℃。海水正好相反，水越深温度越低。我国北方海域，夏季表层海水温度可达30℃，40～50米深处，水温便降到10℃以下，温差达20℃。东海黑潮流经的海面，表层水温常年保持在25℃左右，而800米深处，水温则常年低于5℃，温差也达20℃。
海洋表层水温与稍深处水温的明显差别蕴含着巨大的热力位能，可以转换成电能供人利用。
温差发电的基本原理就是借助一种工作介质，使表层海水中的热能向深层冷水中转移，从而做功发电。例如使用低沸点的二氧化硫、氨或氟利昂做介质，在表层温水热力作用下气化、沸腾，吹动透平机发电，再利用深层冷水把工作介质凝结成液态。如此循环不息，保持发电机运行。
美国工程师设计的一个16万千瓦的海洋温差发电装置，全长450米，自重23.5万吨，排水量达30万吨。由于海洋能密度比较小，要得到比较大的功率，海洋能发电装置要造得很庞大，而且还要有众多的发电装置，排列成阵，形成面积广大的采能场，才能获得足够的电力。这是海洋能利用的共同特点。
由于海洋温差能开发利用的巨大潜力，海洋温差发电受到各国普遍重视。
目前，日本、法国、比利时等国已经建成了一些海洋温差能电站，功率从100千瓦至5000千瓦不等。上万千瓦的温差电站也在建设之中。
盐差能发电就是利用河口海域咸淡水之间盐度的明显差异，把化学能转化为电能。日本、美国、以色列、瑞典等国均在进行研究、试验。
我国的温差能发电和盐差能发电也处于研究试验阶段。