海洋波能的利用

風(fēng)起浪涌，海洋波能便孕育在這海水的起伏運動中。當(dāng)然，沒有水自身的重力，浪亦難涌。波能屬于勢能與動能共同形成的“綜合能”。海浪的水質(zhì)點相對于靜水面位移具有勢能；而動能則來于水質(zhì)點運動。在深水中波能的傳播受到限制，只有占能量總和50％的勢能可隨波浪傳播。波能的能量密度雖較低，但總能量很大，據(jù)估計，全世界的海洋波能相當(dāng)約30億千瓦電能，其中可利用的約占三分之一。南半球海洋的波浪比北半球大，在南美、南非和澳大利亞等地區(qū)海域的波能也因之較大。中國沿海的波能分布也是南大于北。南海波浪比東南沿海大，平均波高在1.5米以上；我國海洋波能的可開發(fā)量相當(dāng)約7000萬千瓦電能。

長期以來，人們總想利用這一巨大能量�，F(xiàn)今，淡化海水的波能攪拌站、波能發(fā)動機和大型防波堤電站等已經(jīng)問世。利用波能，必須有波能轉(zhuǎn)換裝置。波能轉(zhuǎn)換裝置形式不一，但都沒有本質(zhì)區(qū)別。波能轉(zhuǎn)換裝置是三級組合裝置：第一級受波體是將海浪轉(zhuǎn)換為裝置實體持有的能量。裝置實體中的受能體直接和海浪接觸，將波浪轉(zhuǎn)換為機械運動；而相對固定的固定體與受能體形成相對運動。第二級中間轉(zhuǎn)換器，其作用是將第一級轉(zhuǎn)換與最終轉(zhuǎn)換溝通；因為波能經(jīng)過第一級轉(zhuǎn)換往往達不到最終推動機械運動的要求，不僅是因為其水頭低、速度慢，而且穩(wěn)定性也較差。不管哪種類型的中間轉(zhuǎn)換器都要起到傳輸能量和穩(wěn)定輸出的作用。水動式是通過液壓泵將機械能變?yōu)樗�，�?jīng)水輪機再將水能變?yōu)闄C械能。它在增速、傳輸、調(diào)節(jié)上都比直接機械式方便。氣動式則以空氣為介質(zhì)完成能量轉(zhuǎn)換。它可以減少海水對設(shè)施的腐蝕，它是目前世界上廣泛采用的波能中間轉(zhuǎn)換裝置。最終轉(zhuǎn)換是應(yīng)用設(shè)備，它依用戶需要來設(shè)計。

有趣的是，波浪能產(chǎn)生于海洋，但是波力電站不一定要建在海上。岸式波力電站就是建在常年風(fēng)急浪大的海邊，只有利用堅固的岸基與鋼筋混凝土構(gòu)件建成的受波通道伸入海水。這種發(fā)電站是利用經(jīng)過兩級轉(zhuǎn)換裝置的海洋波能能量壓縮空氣以推動渦輪機工作，使振蕩水柱往復(fù)運動而發(fā)電的。波力電站可與常規(guī)發(fā)電站并網(wǎng)運行。

5．下列對“海洋波能”的解釋，最準(zhǔn)確的一項是（3分）

A．風(fēng)使海水起伏運動，這種起伏運動產(chǎn)生了勢能與動能，而由這動能和勢能形成的綜合能，即是“海洋波能”。

B．海洋波能屬于“綜合能”，它是由海水的水質(zhì)點運動具有的勢能與動能綜合生成的能量。

C．海洋波能是海浪水質(zhì)點相對于靜水面位移具有的勢能與水質(zhì)點運動產(chǎn)生的動能共同形成的綜合能。

D．海洋波能是勢能與動能共同形成的一種綜合能，它源于風(fēng)浪和水自身的重力。

6．根據(jù)原文內(nèi)容，下列理解和分析正確的一項是（3分）

A．海洋波能經(jīng)過多級轉(zhuǎn)換最終均以電能的形式付諸應(yīng)用。

B．波能中間轉(zhuǎn)換器共有水動式和氣動式兩種，目前氣動式被廣泛采用。

C．波能須經(jīng)轉(zhuǎn)換裝置的三級轉(zhuǎn)換，才能與最終轉(zhuǎn)換設(shè)備溝通從而達到應(yīng)用要求。

D．波能攪拌站、波能發(fā)動機和大型防波堤電站屬于不同形式的波能轉(zhuǎn)換裝置，它們均具有多級能量轉(zhuǎn)換功能。

7．對“波能轉(zhuǎn)換裝置形式不一，但都沒有本質(zhì)區(qū)別”的理解，正確的一項是（3分）

A．波能轉(zhuǎn)換裝置有不同的形式，但任何形式的波能轉(zhuǎn)換裝置都必須包括“受波體、中間轉(zhuǎn)換器和最終轉(zhuǎn)換應(yīng)用設(shè)備”三級組合裝置。

B．波能轉(zhuǎn)換裝置的外觀可以根據(jù)不同需要來設(shè)計，但受波體、中間轉(zhuǎn)換器和最終轉(zhuǎn)換應(yīng)用設(shè)備必須統(tǒng)一。

C．波能攪拌站、波能發(fā)動機和大型防波堤電站屬于不同形式的波能轉(zhuǎn)換裝置，必須綜合配套使用才能實現(xiàn)多級能量轉(zhuǎn)換功能。

D．氣動式裝置雖然是以空氣為介質(zhì)完成能量轉(zhuǎn)換，但它與水動式裝置的本質(zhì)一樣，都能將第一級轉(zhuǎn)換與最終轉(zhuǎn)換溝通。

參考答案：

5．C（A．解說片面。把“海水起伏運動”的原因僅歸結(jié)于“風(fēng)”絕對化，且未揭示“勢能與動能”的特征。B．曲解文意。勢能來于海浪的水質(zhì)點相對于靜水面位移。D．未揭示“勢能與動能”的特征）

6．D（A．說法絕對。如攪拌站直接利用機械能。B．信息遺漏。還有“直接機械式”。C．混淆概念。“三級轉(zhuǎn)換”誤，實際是“兩級轉(zhuǎn)換”）

7．A（B．說法絕對。末句“必須統(tǒng)一”不妥，最終轉(zhuǎn)換應(yīng)用設(shè)備可根據(jù)用戶需要設(shè)計。C．無中生有。D．范圍縮小�！皻鈩邮窖b置”與“水動式裝置”只是波能轉(zhuǎn)化裝置第二級“中間轉(zhuǎn)換器”的類型）

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