文/張浩

我們都知道，人類社會的發(fā)展離不開能源，可以說，沒有能源就沒有人類文明。

目前世界上的能源以石油、天然氣、煤炭等化石燃料為主，這些燃料同時也是重要的化工原料，但它們都是不可再生的。而且，化石燃料燃燒后還會產生大量二氧化碳，導致溫室效應的產生，一些沿海城市和島嶼將面臨被淹沒的威脅。此外，燃燒煤炭排放的可吸入顆粒物也會對環(huán)境產生巨大的污染，還會導致酸雨等現(xiàn)象的產生。

與這些并不夠“完美”的化石燃料相比，浩瀚的海洋中蘊藏著豐富的海洋能源，它們取之不盡用之不竭。我國是海洋大國,擁有漫長的海岸線，海洋能源儲量巨大，開發(fā)海洋綠色能源不但能滿足人類對環(huán)境保護的需求，也拓寬了人類能源利用的邊界。那么，到底什么是海洋能源呢？

海洋能源，顧名思義，是海洋中蘊藏的可再生自然能源，包括潮汐能、潮流能、波浪能、溫差能、鹽差能等，使用它們既不消耗燃料，也不產生廢物、廢氣、廢渣，是名副其實的綠色能源。讓我們走進中國科學技術館，了解那些環(huán)保無污染的綠色能源吧。

中國科學技術館有一個展項——“抽水蓄能”，大家按下發(fā)電按鈕就可以看到模擬的放水發(fā)電，還可以轉動手輪抽水蓄能，將電能轉換成水的勢能儲存起來。這個展項展現(xiàn)的就是海洋中潮汐能的發(fā)電原理。

潮汐是什么呢？它是海水在月球和太陽引力作用下所產生的周期性運動。人們把垂直方向的海水漲落稱為潮汐，把水平方向的海水流動稱為潮流。潮汐會讓海水周期性升降，再加上地球自轉，海面就形成了潮波。地球表面海陸相間，有海、灣、峽，潮波在復雜的地球表面流動，形成了千變萬化的潮汐現(xiàn)象。

中國科學技術館展項：抽水蓄能

利用潮汐這樣的自然現(xiàn)象真的能發(fā)電，造福人類嗎？研究發(fā)現(xiàn)，可以將海水垂直升降所具有的勢能轉化為電能，這與水力發(fā)電很相似?？茖W家們先是在海水中建了一個蓄水區(qū)，漲潮時蓄水，落潮時放水，在蓄水和放水的過程中，水流就通過渦輪推動發(fā)電機發(fā)電了。

現(xiàn)在，我國長江口以及浙江、福建沿海潮汐能蘊藏量較大，位于浙江溫嶺的江廈潮汐電站是目前我國第一、世界第三大潮汐電站。

江廈潮汐電站全景圖

潮流能

引潮力=地球受到的月球（或太陽）引力+月球繞地球（或地球繞太陽)公轉產生的離心力

潮流能，和潮汐能一字之差，指的是月球和太陽引潮力使海水產生周期性水平往復運動所蘊藏的動能，潮流能主要集中在海岸邊、島嶼之間的水道或灣口，能量也是十分巨大的。世界上最大的暖流——墨西哥灣暖流每年向北歐輸送熱量，1 千米長的海岸線就能提供相當于燃燒600 噸煤產生的熱量。

潮流能的發(fā)電原理與風力發(fā)電的原理相似，因此還被形象地稱為“水下風車”。與潮汐能利用相比，潮流能的利用不需要搭建大壩，前期投資較少，建設周期較短。

現(xiàn)在，我國浙江的“水下風車”最多，臺灣、福建、遼寧等省份緊隨其后。而且，我國還是世界上為數(shù)不多掌握規(guī)模化潮流能開發(fā)利用技術的國家呢。

浙江舟山LHD 潮流能發(fā)電站

波浪能

波浪也能產生能量嗎？沒錯，波浪中儲存的能量就是波浪能，它也可以用來發(fā)電喲！

目前，我國沿海波浪能資源分布最多的是臺灣，浙江、廣東、福建和山東也較多，其他省市則很少。我國還自主研發(fā)了半潛式波浪能養(yǎng)殖旅游一體化平臺，人們在深海航行、養(yǎng)殖等領域實現(xiàn)了“用電自由”。

掃一掃，聊聊你知道的綠色能源

溫差能

溫度高低是再平常不過的自然現(xiàn)象，但科學家們卻發(fā)現(xiàn)海洋表層的水和深層海水之間的水溫之差也可以產生熱能并用來發(fā)電。溫差能的優(yōu)點是受晝夜、季節(jié)變化的影響很小，也不占用土地，但用到的設備很長、很大，管道要下探到海面以下1000 米左右。

溫差能發(fā)電裝置

通過溫差發(fā)電，那肯定需要海洋表層的水溫度高才行，所以，熱帶地區(qū)的海洋有開發(fā)潛力。我國海洋溫差能還是比較豐富的，90%的資源分布在南海地區(qū)。

鹽差能

鹽差能又是什么呢？是海水和淡水之間或者兩種含鹽濃度不同的海水之間產生的一種能量！

我們都知道，水力發(fā)電是利用水位高低產生的能量推動發(fā)電機發(fā)電。而鹽差能發(fā)電的原理也差不多，只不過用來發(fā)電的能量不是因為水位高低而產生的，而是因為兩種水相遇時，水分從含鹽濃度低的地方向含鹽濃度高的地方滲透而產生的。所以鹽差能主要存在于河、海交接處。近年來，我國在溫差能與鹽差能的開發(fā)利用方面已經進行了一些探索性研究和實驗工作，但還處于起步階段。

現(xiàn)在你明白了吧？發(fā)展包括各種海洋能源在內的綠色可再生能源，是社會發(fā)展的必然選擇。進行海洋能源的開發(fā)，也有助于我國海島開發(fā)、生態(tài)保護及提高海洋資源的管控能力，讓我們能夠更好地應對全球化石能源短缺以及氣候變化的挑戰(zhàn)。