海洋技术专业毕业论文范文
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摘要：海洋是一个巨大的能源宝库，仅大洋中的波浪、潮汐、海流等动能和海洋温度差能、盐度差能等的存储量就高达天文数字。这些海洋能源都是取之不尽、用之不竭的可再生能源。海洋能源的开发对人类社会的可持续发展具有重要意义。在查阅了大量文献的基础之上，本文主要对海洋能的发展背景、海洋能的主要内容以及海洋能的发展现状与趋势这三个方面做一些介绍。
关键词：海洋能源 发电技术 发展现状 趋势
一、海洋能源的发展背景
随着世界经济的发展，人口的增加，社会生活水平的不断提高，各国对能源的需求迅速增长，可以说没有能源就没有人类的文明。在当前的世界能源结构中，人类所利用的能源主要是石油、天然气、煤炭等化石燃料，这些燃料是不可再生的。正是化石能源的大量利用使其日渐枯竭，同时也带来了严重的环境问题，已引起世界各国的高度重视。随着全球范围内能源危机的冲击，以及对环境保护和经济持续发展的要求，从能源长远发展战略来看，人类必须寻求一条发展洁净能源的道路。开发利用新能源和可再生能源成为大多发达国家和部分发展中国家21世纪能源发展战略的基本选择。
我国能源更是倚重化石燃料，尤其是煤炭资源，因而引起的环境污染更为严重。随着我国经济快速发展，能源供需紧张状况日益严重，并已持续多年。21世纪，我国在能源开发利用方面面临资源和环境两大压力，因此，必须改变我国当前能源的开发、利用方式，着重开发新能源和可再生能源，走适合我国国情，有利于社会、经济、环境的可持续发展之路。 包括太阳能、海洋能、生物质能、地热能、风能和氢能在内的新能源和可再生能源被人们普遍认为是无污染的能源资源。因此，大力开发和利用新能源和可再生能源成为减少污染，减排温室气体，保护环境，实现可持续发展的一条重要途径。
海洋占地球表面的71%，作为资源的宝库，是地球上尚未充分开发利用的最大领域，同时又是一种有利于环保清洁可再生的新能源。由于海洋处于十分重要的地位，因此各国都在加强发展海洋科学技术，这有利于正在开拓中的海洋可再生能源在不久的未来形成具备一定规模的海洋产业。
充分利用海洋潮汐发电，已成为人类理想的新能源之一。海洋能的利用虽然问题很多，难度很大，但是，随着现代高新技术的不断发展，人类开发利用海洋能的前景越来越广阔。有关专家预言：随着世界科技的飞速发展，本世纪将是人类进入海洋能源开发利用的新时代。
二、海洋能源的主要内容
海洋能通常是指海洋本身所蕴藏的能量，它包括潮汐能、波浪能、温差能、盐差能和海流能等，不包括海底或海底下储存的煤、石油、天然气等化石能源和“可燃冰”，也不含溶解于海水中的铀、锂等化学能源。
2-1潮汐能
潮汐能是涨落的潮水中蕴藏的动能。潮汐是指海水在月球和太阳等天体引力作用下所产生的周期性的自然涨落现象。据理论计算，月亮的引潮力可使海面升高0.563m，太阳的引潮力可使海面升高0.246m，两者合计，即潮汐的最大幅度约为0.8m。因此，一般海面的潮汐现象并不显著。然而，在某些地狭浅的海峡、海湾和河口地带，由于地形等因素的影响，潮汐往往十分发达，潮差可达7~8m甚至十几米。
潮汐发电为把海洋中的潮汐能转变为电能的一种发电形式。其原理和水力发电相似，也是利用水的力量，通过水轮机变成机械能，再由水轮机带动发电机变成电能。
2-2波浪能
起伏的波浪所蕴藏的势能和动能称为波浪能。波浪是由海面上风的吹动以及大气压力的变化和海底地壳的活动(如地震、火山爆发等)引起的。
所谓波浪能发电，即把海洋中的波浪能转换成电能的一种发电方式。根据基本原理，波浪能发电装置大致可分为四种：利用波浪上下运动，直接转换成机械转动;利用波浪上下运动产生气流或水流去驱动涡轮机转动;利用波浪装置的摆动或转动产生气流或水流驱动涡轮机发电;把低压大波浪变为小体积高压水，然后引入高位蓄水池产生水龙头带动涡轮机发电。根据波浪能发电装置的固定位置，又可分为两大类：海洋式波浪发电装置和海岸式波浪能发电站。
2-3温差能
海水温差能，又称海洋热能，为海水吸收和储存的太阳辐射能。海洋是地球上吸收太阳能的.最大热库。温差能就是利用海洋中受太阳能加热的暖和的表层水与较冷的深层水之间的温差进行发电而获得的能量。
海水温差发电技术，是以海洋受太阳能加热的表层海水(25℃～28℃)作高温热源，而以500米～l000米深处的海水(4℃～7℃)作低温热源，用热机组成的热力循环系统进行发电的技术。从高温热源到低温热源，可能获得总温差15℃～20℃左右的有效能量。最终可能获得具有工程意义的11℃温差的能量。
2-4盐差能
由于江河淡水和海洋咸水交汇时两者的含盐量不同，在两种水体的接触面上新生的一种物理化学能，利用这种能量进行发电，称为海洋盐差发电。
盐差能发电的原理并不复杂：当把两种浓度不同的盐溶液倒在同一容器中时，那么浓溶液中的盐类离子就会自发地向稀溶中扩散，直到两者浓度相等为止。所以，盐差能发电，就是利用两种含盐浓度不同的海水化学电位差能，并将其转换为有效电能。
2-5海流能
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所产生的能量，是另一种以动能形态出现的海洋能。
然而，海流发电并非容易之事。其发电的基本原理是利用海流的冲击力，使水轮机的叶轮高速旋转，驱动发电机发电。在目前形形色色的海流发电装置中，以降落伞集流式，螺旋桨式和贯流式最为突出。
三、海洋能源的发展现状与趋势
3-1潮汐能发电技术发展现状与趋势
中国海岸线曲折漫长，潮汐能资源蕴藏量约为1.1亿kW，可开发总装机容量为2179万kW，年发电量可达624亿kWh，主要集中在福建、浙江、江苏等省的沿海地区。中国潮汐能的开发始于20世纪50年代，经过多年来对潮汐电站建设的研究和试点，我国潮汐发电行业不仅在技术上日趋成熟，而且在降低成本，提高经济效益方面也取得了较大进展，已经建成一批性能良好、效益显著的潮汐电站。
近年来，我国潮汐能开发进程加速，潮汐电站建设掀起新高潮。2008年，福建八尺门潮汐能发电项目正式启动。2009年5月，浙江三门2万千瓦潮汐电站工程启动。浙江江厦潮汐试验电站是我国目前已建成的最大潮汐电站，总装机容量3900千瓦，规模位居世界第三。截至2010年底，江厦潮汐试验电站累计发电量已逾16382万千瓦时。2010年江厦潮汐试验电站发电量达731.74万千瓦时，创建站20多年来最高水平。
电力供应不足是制约我国国民经济发展的重要因素，尤其是在东部沿海地区。另一方面我国海岸线较长，东南沿海潮汐能资源丰富。潮汐能具有可再生性、清洁性、可预报性等优点，在我国优化电力结构，促进能源结构升级的大背景下，发展潮汐发电顺应社会趋势，有利于缓解东部沿海地区的能源短缺。潮汐电站建设可创造良好的经济效益、社会效益和环境效益，投资潜力巨大。根据国家规划，到2020年，我国潮汐发电装机容量有望达到30万千瓦，潮汐发电将迎来又一个发展春天。
3-2波浪能发电技术发展现状与趋势
中国是世界上主要的波能研究开发国家之一。中国波浪能的理论存储量为7000万千瓦左右，可开发利用量约3000万-3500万千瓦，建立波浪能发电系统有较大发展潜力。中国波浪发电虽然起步较晚，但发展势头良好。微型波力发电技术已经成熟，小型岸式波力发电技术已进入世界先进行列。
中国首座波力独立发电系统汕尾100千瓦岸式波力电站于1996年12月开工，2001年进入试发电和实海况试验阶段，2005年第一次实海况试验获得成功。该电站建于广东省汕尾市遮浪镇最东部，为并网运行的岸式振荡水柱型波能装置，设有过压自动卸载保护、过流自动调控、水位限制、断电保护、超速保护等功能。
2009年以来，中国积极推进新能源开发利用。随着一大批清洁能源发电项目建成投产，中国的发电装机结构进一步得到优化，新能源发电呈加速发展态势。中国波浪能资源蕴藏量丰富，清洁无污染，再生能力强，波浪发电产业得到国家政策的鼓励和扶持，投资前景良好。根据规划，到2020年，中国将在山东、海南、广东各建1座1000千瓦级的岸式波浪发电站。
3-3温差能发电技术发展现状与趋势
我国南海海域辽阔，水深大于800米的海域约140-150万平方公里，位于北回归线以南，太阳辐射强烈，是典型的热带海洋。表层水温均在25℃以上。500-800米以下的深层水温在5℃以下，表深层水温度在20℃-24℃，蕴藏着丰富的温差能资源。据初步计算，南海温差能资源理论蕴藏量约为1.19-1.33×1019千焦耳，技术上可开发利用的能量(热效率取7%)约为8.33-9.31×1017千焦耳，实际可供利用的资源潜力(工作时间取50%，利用资源10%)装机容量达13.21-14.76亿kW。
我国台湾岛以东海域表层水温全年在24℃-28℃，500-800米以下的深层水温5℃以下，全年水温差20℃-24℃，据台湾电力专家估计，该区域温差能资源蕴藏量约为2.16×1014千焦耳。
我国温差能资源蕴藏量大，在各类海洋能资源中占居首位，这些资源主要分布在南海和台湾以东海域，尤其是南海中部的西沙群岛海域和台湾以东海区，具有日照强烈、温差大且稳定、全年可开发利用、冷水层与岸距离小、近岸海底地形陡峻等优点，开发利用条件良好，可作为我国温差能资源开发的先期开发区。
3-4海流能发电技术发展现状与趋势
世界上从事海流能开发的主要有美国、英国、加拿大、日本、意大利和中国等。70年代末，舟山的何世钧先生曾进行过海流能开发研究，建造了一个试验装置并得到了6.3千瓦的电力输出。80年代初，哈尔滨工程大学开始研究一种直叶片的新型海流透平，获得较高的效率，并于1984年完成60瓦模型的实验室研究，之后又开发出千瓦级装置在河流中进行试验。
90年代以来，中国开始计划建造海流能示范应用电站，在 “八五”、“九五“科技攻关中均对海流能进行连续支持。目前，哈尔滨工程大学正在研建75千瓦的潮流电站。意大利与中国合作在舟山地区开展了联合海流能资源调查，计划开发140千瓦的示范电站。 3-5盐差能发电技术发展现状与趋势
中国西安冶金建筑学院于1985年对水压塔系统进行了试验研究。上水箱高出渗透器约10米，用3O公斤于盐可以工作8-14小时，发电功率为0.9-1.2瓦。 盐差能开发的技术关键是膜技术。除非半渗透膜的渗透流量能在目前水平的基础上再提高一个数量级，并且海水可以不经预处理，否则，盐差能利用难以实现商业化。
四、总结
随着海洋科学技术的发展，人类在海洋能的利用领域将不断突破。同时，在开发海洋能的过程中，也将不断提高能源利用率，降低环境污染，节约生产成本，让海洋能这种清洁的可再生能源更好的造福全人类。