盐度差能资料

《盐度差能资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《盐度差能资料（6页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、盐蛊桶惟確妲科网?含盐倚高与含盐們的海滅，爾濃含产生带可円处生翟谭峦綁匚遶瞿)誌才岌电曲难简图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齟埜if：的来用更憧密电“具那土方式兄徐帚確竿愎的海氷北工的比专电枝養拭辂除丘+：的峥搅，网用用冷雄轨冶|乩具倖主 纓韦遨遠巫或、菇逅圧垃剧址吐一化孚it养，K卓滓返店耳：办实象慙里彌* F- Si半淄谨承豐在不憋圭压的阳帕渇应之阪.溥迟沽亠 曜去产空一亍匡力松笊.迫试水从站低的一剎道诅能向酋度疵的一慣海遶，M：勺烯禅岛坐t的即-亜対展两險的生鹿和苒为止 t阿上衲軸淡眾的袴度羞最尢硏300弗）眩馬力按为淋谡压它与羯氷牌楚狮晨湾酸耳关且前

2、捷出的常鮭畑莞雀特拱 方送主枣佝徳骚浪运東蜿和議力潍压乘竦两妬。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。通常，海水（3.5%盐度）和河水之间的化学电位差有相当于240m水头差的能量密度，这种位差可以利用半渗透膜（水能通过，盐不能通 过）在盐水和淡水交接处实现。利用这一水位差就可以直接由水轮发电机发山全世界海洋盐差能的理论估算值为10kW量级，我国的盐差能估计为1.1XI08cW，主要集中在各大江河的出海处。同时，我国青海省等地还有不少内陆盐湖可以利 用。盐差能的利用主要是发电。其基本方式是将不同盐浓度的海水之间的

3、化学电位差能 转换成水的势能，再利用水轮机发电，具体主要有渗透压式、蒸汽压式和机协化学式等，其中渗透压式方 案最受重视：将一层半透膜放在不同盐度的两种海水之间，通过这个膜会产生一个压力梯度， 迫使水从盐度低的一侧通过膜向盐度高的一侧渗透，从而稀释高盐度的水，直到膜两侧水的盐度相等为止。 此压力称为渗透压，它与海水的盐浓度及温度有关。下面介绍两种渗透压式盐差能转换方法。251 水压塔渗透压系统水压塔渗透压系统主要由水压塔、半透膜、海水泵、水轮机一发电机组等组成。 其中水压塔与淡水问由半透膜隔开，而塔与海水之间通过水泵连通）系统的工作过程如下：先由海水泵向水压 塔内充入海水。伺时，由于渗透压的作用

4、，淡水从半透膜向水压垮内渗透，使水压塔内水位上升。当塔内水位 上升到一定高度后，便从塔顶的水槽溢出，冲击水轮机旋转，带动发电机发电。为了使水压塔内的海水保持一 定的盐度、必须用海水泵不断向塔内打入海水，以实现系统连续工作，扣除海水泵等的动力消耗，系统的总效 率约为 20左右。252 强力渗压系统 强力系统的能量转换方法是在河水与海水之间建两座水坝分别称为前坝和后 坝，并在两水坝之间挖一低于海平面约 200m 的水库。前坝内安装水轮发电机组，使河水与低水库相连，而后 坝底部则安装半透膜渗流器，使低水库与海水相通。系统的工作过程为：当河水通过水轮机流入低水库时， 冲击水轮机旋转并带动发电机发电。同

5、时，低水库的水通过半透膜流入海中，以保持低水库与河水之间的水位 差。理论上这一水位差可以达到240m。但实际上要在比此压差小很多时，才能使淡水顺利通过透水而不透 盐的半透膜直接排人海中。此外，薄膜必须用大量海水不断地冲洗才能将渗透过薄膜的淡水带走，以保持膜 在海水侧的水的盐度，使发电过程可以连续。渗透压式盐差能发电系统的关键技术是膜技术和膜与海水介面间的流体交换技术。4盐差能盐差能是以化学能形态出现的海洋能。地球上的水分为两大类：淡水和咸水。全世界水的总储量为1.4X109km3，其中 97.2为分布在大洋和浅海中的咸水。在陆地水中， 2.15为位于两极的冰盖和高 山的冰川中的储水，余下的0.

6、65才是可供人类直接利用的淡水。海洋的咸水中含有各 种矿物和大量的食盐，lkm3的海水里即含有3600万t食盐。在淡水与海水之间有着很大的渗透压力差（相当于240m的水头）。从理论上讲， 如果这个压力差能利用起来，从河流流入海中的每立方英尺的淡水可发0.65kwh 的电。一一条流量为1m3 / s的河流的发电输出功率可达2340kw。从原理上来说，可通过 让淡水流经一个半渗透膜后再进入一 个盐水水池的方法来开发这种理论上的水头。如果在 这一过程中盐度不降低的话，产生的渗透压力足可以将水池水面提高240m，然后再把水 池水泄放，让它流经水轮机，从而提取能量。从理论上来说，如果用很有效的装置来提

7、取世界上所有河流的这种能量，那么可以获得约2.6TW的电力。更引人注目的是盐矿藏 的潜力。在死海，淡水与咸水间的渗透压力相当于5000m的水头，而大洋海水只有240m 的水头。盐穹中的大量干盐拥有更密集的能量。 利用大海与陆地河口交界水域的盐度差所潜藏的巨大能量一直是科学家的理 想。在本世纪70 年代，各国开展了许多调查研究，以寻求提取盐差能的方法。实际上 开发利用盐度差能资源的难度很大，上面引用的简单例子中的淡水是会冲淡盐水的，因 此，为了保持盐度梯度，还需要不断地向水池中加入盐水。如果这个过程连续不断地进 行，水池的水面会高出海平面240m。对于这样的水头，就需要很大的功率来泵取咸海水。

8、目前已研究出来的最好的盐差能实用开发系统非常昂贵。这种系统利用反电解工艺（事 实上是盐电池）来从咸水中提取能量。根据 1978 年的一篇报告测算，投资成本约为50000 美元kw。也可利用反渗透方法使水位升高，然后让水流经涡轮机，这种方法的发电 成本可咼达1014美元/kwh。还有一种技术可行的方法是根据淡水和咸水具有不同 蒸气压力的原理研究出来的：使水蒸发并在盐水中冷凝，利用蒸气气流使涡轮机转动。 这种过程会使涡轮机的工作状态类似于开式海洋热能转换电站。这种方法所需要的机械 装置的成本也与开式海洋热能转换电站几乎相等。但是，这种方法在战略上不可取，因 为它消耗淡水，而海洋热能转换电站却生产淡

9、水。盐差能的研究结果表明，其他形式的 海洋能比盐差能更值得研究开发。据估计世界各河口区的盐差能达30TW,可能利用的有2.6TW。我国的盐差能估 计为1.1X108kW，主要集中在各大江河的出海处。同时，我国青海省等地还有不少内 陆盐湖可 以利用。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：通常，海水（35%。 盐度）和河水之间的化学电位差有相当于 240m 水头差的能量密度。这种位差可 以利用半渗透膜（水能通过，盐不能通过）在盐水和淡水交接处实现

10、。利用这一 水位差就可以直接由水轮发电机发电。盐差能的利用主要是发电，其基本方式是将不同盐浓度的海水之间的化学电位 差能转换成水的势能，再利用水轮机发电，具体主要有渗透压式、蒸汽气压式 和机械化学式等，其中渗透压式方案最受重视。将一层半透膜放在不同盐度的两种海水之间，通过这个膜会产生一个压力梯 度，迫使水从盐度低的一侧通过膜向盐度高的一侧渗透，从而稀释高盐度的水， 直到膜两侧水的盐度相等为止，此压力称为渗透压，它与海水的盐浓度及温度 有关。目前提出的渗透压式盐差能转换方法主要有水压塔渗压系统和强力渗压 系统两种。我国海域辽阔，海岸线漫长，人海的江河众多，人海的径流量巨大，在沿岸 各江河人海口附

11、近蕴藏着丰富的盐差能资源。据统计我国沿岸全部江河多年平 均人海径流量约为1.7X10121.8X10i2m3，各主要江河的年入海径流量约为1.5X1012 1.6X1012 m3据计算，我国沿岸盐差能资源蕴藏量为3.9X10i5kJ, 理论功率约为1.25X108kW。我国盐差能资源有以下特点。 地理分布不均。长江口及其以南的大江河口沿岸的资源量占全国总量的 92.5，理论功率为 0.86X108kW。 沿海大城市附近资源最富集，特别是上海和广州附近的资源量分别占全国 资源量的 59.2和 20。 资源量具有明显的季节性变化和年际变化。一般汛期45个月的资源量占全年的 60以上，长江占 70以

12、上，珠江占75以上。科学家经过周密的计算后发现在17 1时，如果有1摩尔盐类从浓溶液中扩散到稀溶 液中去，就会释放出5 5 0 0焦的能量来，科学家由此设想：只要有大量浓度不同的 溶液可供混合，就将会释放出巨大的能量来。经过进一步计算还发现，如果利用海洋 盐分的浓度差来发电，它的能量可排在海洋波浪发电能量之后，比海洋中的潮汐和海 流的能量都要大。编辑本段作用盐差能的利用主要是发电。其基本方式是将不同盐浓度的海水之间的化学电位差 能转换成水的势能，再利用水轮机发电，具体主要有渗透压式、蒸汽压式和机械一化 学式等，其中渗透压式方案最受重视。将一层半渗透膜放在不同盐度的两种海水之间， 通过这个膜会产

13、生一个压力梯度，迫使水从盐度低的一侧通过膜向盐度高的一侧渗透， 从而稀释高盐度的水，直到膜两侧水的盐度相等为止。此压力称为渗透压，它与海水 的盐浓度及温度有关。编辑本段利用设想利用大海与陆地河口交界水域的盐度差所潜藏的巨大能量一直是科学家的理想。在本世纪70年代，各国开展了许多调查研究，以寻求提取盐差能的方法。实际上开发 利用盐度差能资源的难度很大，上面引用的简单例子中的淡水是会冲淡盐水的，因此， 为了保持盐度梯度，还需要不断地向水池中加入盐水。如果这个过程连续不断地进行， 水池的水面会高出海平面240m。对于这样的水头，就需要很大的功率来泵取咸海水。 目前已研究出来的最好的盐差能实用开发系统

14、非常昂贵。这种系统利用反电解工艺（事 实上是盐电池）来从咸水中提取能量。根据1978年的一篇报告测算，投资成本约为50000 美元/kw。也可利用反渗透方法使水位升高，然后让水流经涡轮机，这种方法的发电 成本可高达1014美元/ kwh。还有一种技术可行的方法是根据淡水和咸水具有不同蒸气压力的原理研究出来 的：使水蒸发并在盐水中冷凝，利用蒸气气流使涡轮机转动。这种过程会使涡轮机的 工作状态类似于开式海洋热能转换电站。这种方法所需要的机械装置的成本也与开式 海洋热能转换电站几乎相等。但是，这种方法在战略上不可取，因为它消耗淡水，而 海洋热能转换电站却生产淡水。盐差能的研究结果表明，其他形式的海洋能比盐差能 更值得研究开发。据估计世界各河口区的盐差能达30TW，可能利用的有2.6TW。我国的盐差能 估计为1. lX108kW，主要集中在各大江河的出海处。同时，我国青海省等地还有不少 内陆盐湖可以利用。