溫差海洋能(海洋溫差發(fā)電)

來源：yh265.cn???時間：2023-02-04 17:36???點擊：70??編輯：jing 手機版

1. 海洋溫差發(fā)電

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

中國工程院周守為院士科研團隊在中國工程院院刊《中國工程科學(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,，其能量的主要來源是蘊藏在海洋中的太陽輻射能,。海洋溫差能具有儲量巨大以及隨時間變化相對穩(wěn)定的特點，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

太陽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,。這不僅是因為海洋占地球表面積的70％,，而且還因為海水的熱容量大：比土壤大2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,。海水溫差發(fā)電的原理很簡單,，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℃的水也會沸騰，于是溫海水產(chǎn)生的蒸汽就可帶動汽輪發(fā)電機發(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較低的氨或氟利昂加熱后發(fā)電。在20世紀70年代末,，美國已制成溫差發(fā)電的實驗裝置,，發(fā)電能力為50千瓦，有人計算,，如果把南北緯20°以內(nèi)的海洋充分利用起來,，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,，其能量的主要來源是蘊藏在海洋中的太陽輻射能。海洋溫差能具有儲量巨大以及隨時間變化相對穩(wěn)定的特點，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進行發(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很低的工作流體（working fluid,，如氨、氟利昂等）蒸發(fā)氣化,，然后推動渦輪發(fā)電機而發(fā)出電力,；再把它導(dǎo)入另外一個熱交換器，利用深層海水的冷度,，將它冷凝而回歸液態(tài),，這樣就完成了一個循環(huán)，周而復(fù)始的工作,。

在熱交換技術(shù)平臺，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,，表層海水受到陽光照射，吸收能量而溫度較高,；而在海平面200米以下,，陽光幾乎無法到達，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,，需抽取表層溫度較高的海水,，使熱交換機內(nèi)的低沸點液體〈例如氨〉沸騰為蒸氣，然后推動發(fā)電機發(fā)電,，再將其導(dǎo)入另一熱交換機,，使用深層海水將其冷卻，如此完成一個循環(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,，在其間加上渦輪機即可發(fā)電。另外,，使用開放式循環(huán)系統(tǒng)發(fā)電會在凝結(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)

開始時類似開放式循環(huán)，將溫暖的海面水引進真空容器使其閃蒸成蒸氣,，蒸氣再進入氨的蒸發(fā)器（vaporizer）,，使工作流體（氨）氣化來轉(zhuǎn)動渦輪機發(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)平臺上,，將深層海水抽取至作業(yè)平臺，溫水與冷水的交換在海上作業(yè)平臺上完成發(fā)電,，再由電纜供電至岸邊,。離岸式海上作業(yè)平臺類似鉆油平臺，因此水下作業(yè)需要錨固深海海底及錨定電纜,。其優(yōu)點是發(fā)電效率相對較高,，可降低發(fā)電成本。

?優(yōu)點

不消耗任何燃料

無廢料

不會制造空氣污染,、水污染,、噪音污染

整個發(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

資金龐大

發(fā)電成本高

深海冷水管路施工風(fēng)險高

影響周遭海域生物的生存權(quán)