1. 海洋溫差發(fā)電

目前,，海洋溫差能發(fā)電技術(shù)和裝備尚處于實(shí)驗(yàn)階段,，兆瓦級(jí)試驗(yàn)電站建設(shè)成本巨大,，整體技術(shù)成熟度不及商業(yè)級(jí)利用規(guī)模,，亟待發(fā)展突破,。

中國(guó)工程院周守為院士科研團(tuán)隊(duì)在中國(guó)工程院院刊《中國(guó)工程科學(xué)》2021年第6期發(fā)表《溫差能與低溫海水資源綜合利用研究》一文,。文章總結(jié)了國(guó)內(nèi)外海洋溫差能發(fā)電 及綜合利用的發(fā)展模式,、技術(shù)裝備所面臨的挑戰(zhàn),，提出了以液化天然氣氣化的低溫海水替代深層海水進(jìn)行溫差能發(fā)電的新途徑,。建議以珠海液化天然氣氣化站為例,，探索液化天然氣冷能回收 – 溫差能發(fā)電,、低溫冷海水綜合利用示范基地的發(fā)展模式；通過初步概算示范基地的投資與收益,，完成了相應(yīng)模式的經(jīng)濟(jì)與技術(shù)可行性論證

2. 海洋溫差發(fā)電利用了海洋中的什么

1,、形成海洋溫差能的源頭是太陽(yáng)能。

2,、在各種海洋能之中,，海洋溫差能屬于海洋熱能，其能量的主要來(lái)源是蘊(yùn)藏在海洋中的太陽(yáng)輻射能,。海洋溫差能具有儲(chǔ)量巨大以及隨時(shí)間變化相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn),，因此，利用海洋溫差能發(fā)電有望為一些地區(qū)提供大規(guī)模的,、穩(wěn)定的電力,。

3. 海洋溫差發(fā)電的缺點(diǎn)

太陽(yáng)輻射到地球上的熱量，陸地吸收,，空氣也吸收,，但都比不上海洋吸收得多。這不僅是因?yàn)楹Ｑ笳嫉厍虮砻娣e的70％,，而且還因?yàn)楹Ｋ臒崛萘看螅罕韧寥来?倍,，比花崗巖大5倍，比空氣大3000多倍,。海水溫差發(fā)電,，就是想把海洋吸收的這些熱量利用起來(lái)。海水溫差發(fā)電的原理很簡(jiǎn)單,，即先將海洋表面溫度較高的海水引入真空鍋爐,，由于壓力突然大幅度下降，如降到0.03大氣壓下,，24℃的水也會(huì)沸騰,，于是溫海水產(chǎn)生的蒸汽就可帶動(dòng)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電，然后再用深層冷一些的海水冷凝氣,；也可以用溫度較高的表層海水給沸點(diǎn)較低的氨或氟利昂加熱后發(fā)電,。在20世紀(jì)70年代末，美國(guó)已制成溫差發(fā)電的實(shí)驗(yàn)裝置,，發(fā)電能力為50千瓦,，有人計(jì)算，如果把南北緯20°以內(nèi)的海洋充分利用起來(lái),，海水溫度只需降低1℃,，就將發(fā)出600億千瓦的電，可見溫差發(fā)電的潛力是很大的。

4. 海洋溫差發(fā)電原理圖

形成海洋溫差能的源頭是太陽(yáng)能,。在各種海洋能之中,，海洋溫差能屬于海洋熱能，其能量的主要來(lái)源是蘊(yùn)藏在海洋中的太陽(yáng)輻射能,。海洋溫差能具有儲(chǔ)量巨大以及隨時(shí)間變化相對(duì)穩(wěn)定的特點(diǎn),，因此，利用海洋溫差能發(fā)電有望為一些地區(qū)提供大規(guī)模的,、穩(wěn)定的電力,。

5. 海洋溫差發(fā)電是利用

海水溫差發(fā)電是一種可再生能源，主要是利用表層海水與深層海水的溫度不同來(lái)進(jìn)行發(fā)電,。

?工作原理

海洋溫差發(fā)電是利用熱交換的原理來(lái)發(fā)電,。首先需要抽取溫度較高的海洋表層水，將熱交換器里面沸點(diǎn)很低的工作流體（working fluid,，如氨,、氟利昂等）蒸發(fā)氣化，然后推動(dòng)渦輪發(fā)電機(jī)而發(fā)出電力,；再把它導(dǎo)入另外一個(gè)熱交換器,，利用深層海水的冷度，將它冷凝而回歸液態(tài),，這樣就完成了一個(gè)循環(huán),，周而復(fù)始的工作。

在熱交換技術(shù)平臺(tái),，目前有封閉式循環(huán)系統(tǒng),、開放式循環(huán)系統(tǒng)、混合式循環(huán)系統(tǒng)等,，其中以封閉式循環(huán)系統(tǒng)技術(shù)較成熟,。而在地點(diǎn)的設(shè)置上，則有岸基式,、離岸式差別,。

?封閉式循環(huán)系統(tǒng)

隨著海水深度的變化,，表層海水受到陽(yáng)光照射,，吸收能量而溫度較高；而在海平面200米以下,，陽(yáng)光幾乎無(wú)法到達(dá),，因此溫度較低。海水深度越深,，其溫度也就越低,。海水溫差發(fā)電時(shí)，需抽取表層溫度較高的海水,，使熱交換機(jī)內(nèi)的低沸點(diǎn)液體〈例如氨〉沸騰為蒸氣,，然后推動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,，再將其導(dǎo)入另一熱交換機(jī)，使用深層海水將其冷卻,，如此完成一個(gè)循環(huán),。

?開放式循環(huán)系統(tǒng)

將表層海水引入真空狀態(tài)的蒸發(fā)槽中，因低壓下水的沸點(diǎn)極低而沸騰為水蒸氣,，再引至凝結(jié)槽,，以深層海水使之凝結(jié)為水。此過程中會(huì)在蒸發(fā)槽與凝結(jié)槽之間因壓力差因而形成蒸汽流,，在其間加上渦輪機(jī)即可發(fā)電,。另外，使用開放式循環(huán)系統(tǒng)發(fā)電會(huì)在凝結(jié)槽中形成淡水,，可供使用,。排出的淡水，這是它的有利之處,。

?混合式循環(huán)系統(tǒng)

開始時(shí)類似開放式循環(huán),，將溫暖的海面水引進(jìn)真空容器使其閃蒸成蒸氣，蒸氣再進(jìn)入氨的蒸發(fā)器（vaporizer）,，使工作流體（氨）氣化來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)渦輪機(jī)發(fā)電,，如同封閉式循環(huán)一般，因此混合式循環(huán)兼具開放式循環(huán)與封閉式循環(huán)兩者的特性,。

?岸基式溫差發(fā)電廠

建置深海水管,，將深層海水取至岸邊發(fā)電廠，此過程容易使冷水管之溫度上升,，從而使發(fā)電效率更低,，另外深海抽水管的建置難度較高。

?離岸式溫差發(fā)電廠

發(fā)電廠建置在海上作業(yè)平臺(tái)上,，將深層海水抽取至作業(yè)平臺(tái),，溫水與冷水的交換在海上作業(yè)平臺(tái)上完成發(fā)電，再由電纜供電至岸邊,。離岸式海上作業(yè)平臺(tái)類似鉆油平臺(tái),，因此水下作業(yè)需要錨固深海海底及錨定電纜。其優(yōu)點(diǎn)是發(fā)電效率相對(duì)較高,，可降低發(fā)電成本,。

?優(yōu)點(diǎn)

不消耗任何燃料

無(wú)廢料

不會(huì)制造空氣污染、水污染,、噪音污染

整個(gè)發(fā)電過程幾乎不排放任何溫室氣體,，例如二氧化碳

全年且一天中所有時(shí)間段皆可發(fā)電，十分穩(wěn)定

副產(chǎn)品是淡水，可供使用

?缺點(diǎn)

資金龐大

發(fā)電成本高

深海冷水管路施工風(fēng)險(xiǎn)高

影響周遭海域生物的生存權(quán)

6. 海洋溫差發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀

1979年,，美國(guó)在夏威夷島建立世界第一座商業(yè)性海洋溫差電站,，裝機(jī)容量53千瓦，輸出功率10千瓦,。1982年,，美國(guó)在夏威夷群島附近建成一臺(tái)1000千瓦海洋溫差發(fā)電機(jī)組，是目前世界上最大容量的機(jī)組,。