Question

阅读图文资料，完成下列要求。

材料一：一般在河海交汇处，当淡水与海水相遇时，淡水会自然地向海水渗透并产生渗透压，这种能量被称为“盐差能”。实验表明，渗透压力可以将海水水面提高240m左右，利用水位差可以直接由水轮发电机提取能量。图乙为“盐差能”开发的试验方案之一——水压塔渗压系统。

材料二：荷兰阿夫鲁戴克大坝（见甲图，其中A为艾瑟尔湖）中段的首家“盐差能”试验电厂已于2014年11月底发电。半透膜是盐差能发电的核心部件之一，目前该电厂每平方米半透膜的发电功率为1.3瓦，而盐差能发电要实现经济盈利，半透膜的发电功率应达到每平方米2—3瓦，半透膜安装总面积应达到数百万平方米。

（1）试分析荷兰发展“盐差能”发电的有利条件。

（2）与风力发电相比，“盐差能”发电有何优势。

（3）分析荷兰尝试开发“盐差能”的原因。

（4）在实际试验中发现，“水压塔渗压系统”发电效率远比理论值低，请分析可能原因。

Answer

（22分）

（1）临海，海域广阔（海岸线长）（2分）；河流众多，水量稳定（2分）；荷兰经济发达，科技水平高（2分）。

（2）受天气的影响小（2分）；占用土地少（2分）。

（3）“盐差能”资源丰富（2分）；“盐差能”属清洁能源，利于环境保护（2分）；发展新能源产业，促进经济发展（2分）；开发新能源，缓解能源紧缺（2分）。

（4）（半透膜）技术不成熟；淡水渗透进海水后，海水浓度下降，半透膜两侧盐度差会下降；半透膜容易受河（湖）床泥沙及污染物堵塞致使效率下降；半透膜容易受水生生物的影响。（每点2分，答对2点即可）

【解析】

试题分析：

（1）荷兰地处大西洋沿岸，临海国家，海域广阔；莱茵河从荷兰入海，其境内河流众多，水量稳定，与海洋间形成盐位差；荷兰经济发达，科技水平高，发展“盐差能”发电技术条件好。

（2）风力发电受天气的影响大；“盐差能”发电利用海水与淡水盐位差发电，受天气的影响小；在沿海河口位置，占用土地少。

（3）荷兰“盐差能”资源丰富；“盐差能”属清洁能源，利于荷兰的环境保护；荷兰技术水平高，发展新能源产业，促进经济发展；荷兰经济发达，国内能源消耗大，开发新能源，能缓解其国内能源紧缺状况。

（4）“水压塔渗压系统”发电，主要利用半透膜，它是盐差能发电的核心部件之一，而目前半透膜技术不成熟，发电功率不高；淡水渗透进海水后，海水浓度下降，半透膜两侧盐度差会下降，影响发电效率；半透膜容易受河床泥沙及污染物堵塞致使效率下降；半透膜容易受水生生物的影响，这些影响使其发电效率远比理论值低。

【考点定位】考查荷兰新能源开发。

【知识拓展】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，是以化学能形态出现的海洋能。主要存在与河海交接处。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。

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许多。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非常昂贵。

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—化学式等，其中渗透压式方案最受重视。