海洋波浪是怎样形成的(海洋温差的源头是什么，海洋温差能，未来能源开发的新出发点)

Posted 2023-06-01

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海洋波浪是怎样形成的(海洋温差的源头是什么，海洋温差能，未来能源开发的新出发点)

太阳向外辐射的能量中，只有约20亿分之一传递到地球，太阳光已经照耀我们的地球近50亿年，在50亿年中，地球积累的太阳能是人类能源的宝库，也是今天我们所用大部分能量的源泉。煤、石油、天然气归根结底是几十亿年前储存的太阳能，因为煤炭、石油、天然气等化石燃料是由古代埋在地下的动植物经过漫长的地质年代演变形成的。

没有太阳能就没有风能、水能、生物质能。风能：地球各个地方吸收的太阳能不同，冷热程度不同，暖气流上升，冷气流下降，冷暖气流对流形成风能，风力发电，转化为电能，再转化为其他形式的能。水能：地球表面的水吸收太阳能蒸发为水蒸气，空气中的水蒸气形成云，遇冷液化或凝华形成冰雹、雨、雪，高处的水具有动能和势能，水力发电又转化为电能。生物质能：植物通过光合作用释放氧气、吸收二氧化碳，并把太阳能转变成化学能（生物质能）贮存在植物体内，为动物提供食物，食物中的化学能氧化分解转化为内能、机械能、电能等。

所以说，太阳能是地球上大部分能量的源泉，“万物生长靠太阳”蕴含了一定的物理学、生物学、地球科学原理，“风力发电、火力发电、水力发电实质上是太阳能发电”。

在化石能源日趋减少的情况下，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断地得到发展。

形成海水温度差的源头是太阳能辐射，其它是次要因素。低纬度的海面水温较高，与深层冷水存在有温度差，温度差也是一种能量，海水温度差形成的能量叫海洋温差能，其能量大小与温差的大小和水量成正比。

海水温差能的实质，是海洋表层海水和深层海水之间温差形成的热能，是海洋能（潮汐能、波浪能、温差能、盐差能、海流能等）的一种重要形式。

地球上海洋水温度变化一般在-2℃--30℃之间，其中，年平均水温超过20℃的区域占整个海洋面积的一半以上。一般说来，影响海洋表层水温的因素有太阳辐射、潮汐现象、沿岸地形、气象、洋流等，但主要原因还是太阳的辐射。观测表明:海水温度日变化在0-30米深的范围内，年变化可达水深350米左右，在水深350米左右处，有一个恒温层，随深度增加，水温逐渐下降，深度每增加1000米，约下降1℃-2℃，在水深3000-4000米处，温度在2℃-1℃。

海洋温差能具有储量巨大以及随时间变化相对稳定的特点，因此，海洋温差能可用于发电，为某些地区提供大规模的、稳定的电力成为可能。

早在1881年，法国物理学家阿松瓦尔就提出了海洋温差能发电的设想，1926年，阿松瓦尔的学生克劳德试验成功海水温差发电，1926年11月，法国科学院建立了一个实验温差能发电站，证实了阿松瓦尔的设想。1930年，克劳德在古巴海滨建造了世界上第一座10kW功率的海水温差能发电站。目前，海水温差能利用效率仅有3%左右，各国仍在积极探索中。

海洋温差能发电有两种方式:第一，用温水将低沸点（如-30度）工作介质加热成水蒸汽，蒸汽推动汽轮发电机发电。第二，将温水直接送入真空室使之沸腾变成蒸汽，蒸汽推动汽轮发电机发电，最后都是从600--1000米的深水处抽冷水使蒸汽冷凝。一座3000千瓦级的电站，每千瓦时的发电成本比柴油发电成本还低，利用海洋温差能发电可能成为新能源开发新的出发点。

地球轨道平均太阳辐射强度为1369w/㎡，地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/㎡，太阳每秒钟照射到地球上的能量相当于500万吨煤。海平面上辐射标准峰值强度为1kw/㎡，如果把南纬20度到北纬20度区间的海洋温差能一半用来发电，海水水温平均下降1℃，就能获得600亿千瓦的电能，相当于目前全世界所产生的全部电能。