海水溫差發(fā)電內(nèi)容

早在1881年9月，巴黎生物物理學(xué)家德·阿松瓦爾就提出利用海洋溫差發(fā)電的設(shè)想。

1926年11月，法國科學(xué)院建立了一個實驗溫差發(fā)電站，證實了阿松瓦爾的設(shè)想。1930年，阿松瓦爾的學(xué)生克洛德在古巴附近的海中建造了一座海水溫差發(fā)電站。

1961年法國在西非海岸建成兩座3500千瓦的海水溫差發(fā)電站。美國和瑞典于1979年在夏威夷群島上共同建成裝機容量為1000千瓦的海水溫差發(fā)電站，美國還計劃在21世紀初建成一座100萬千瓦的海水溫差發(fā)電裝置，以及利用墨西哥灣暖流的熱能在東部沿海建立500座海洋熱能發(fā)電站，發(fā)電能力達2億千瓦。

把熱能轉(zhuǎn)變成機械能必須具備三個基本條件：熱源、冷源和工質(zhì)。普通熱機用水作工質(zhì)，熱源加熱工質(zhì)，產(chǎn)生蒸汽，驅(qū)動汽輪發(fā)電機發(fā)電，排出廢汽被冷凝器冷卻，凝結(jié)水送回鍋爐，繼續(xù)被加熱，循環(huán)使用。海洋熱能主要來自太陽能。世界大洋的面積浩瀚無邊，熱帶洋面也相當(dāng)寬廣。海洋熱能用過后即可得到補充，很值得開發(fā)利用。海水溫差發(fā)電技術(shù)，是以海洋受太陽能加熱的表層海水（25℃～28℃）作高溫?zé)嵩?，而?00米～1 000米深處的海水（4℃～7℃）作低溫?zé)嵩?，用熱機組成的熱力循環(huán)系統(tǒng)進行發(fā)電的技術(shù)。從高溫?zé)嵩吹降蜏責(zé)嵩?，可能獲得總溫差15℃～20℃左右的有效能量。最終可能獲得具有工程意義的11℃溫差的能量。

遼闊的海洋是一個巨大的“儲熱庫”，它能大量地吸收輻射的太陽能，所得到的能量達60萬億千瓦左右。海水的溫度隨著海洋深度的增加而降低。這是因為太陽輻射無法透射到400米以下的海水，海洋表層的海水與500米深處的海水溫度差可達20℃以上。海洋中上下層水溫度的差異，蘊藏著一定的能量，叫做海水溫差能，或稱海洋熱能。利用海水溫差能可以發(fā)電，這種發(fā)電方式叫海水溫差發(fā)電。

新型的海水溫差發(fā)電裝置，是把海水引入太陽能加溫池，把海水加熱到45～60℃，有時可高達90℃，然后再把溫水引進保持真空的汽鍋蒸發(fā)進行發(fā)電。

用海水溫差發(fā)電，還可以得到副產(chǎn)品——淡水，所以說它還具有海水淡化功能。一座10萬千瓦的海水溫差發(fā)電站，每天可產(chǎn)生378立方米的淡水，可以用來解決工業(yè)用水和飲用水的需要。另外，由于電站抽取的深層冷海水 中含有豐富的營養(yǎng)鹽類，因而發(fā)電站周圍就會成為浮游生物和魚類群集的場所，可以增加近海捕魚量。

據(jù)計算，從南緯20度到北緯20度的區(qū)間海洋洋面，只要把其中一半用來發(fā)電，海水水溫僅平均下降1℃，就能獲得600億千瓦的電能，相當(dāng)于全世界所產(chǎn)生的全部電能。專家們估計，單在美國的東部海岸由墨西哥灣流出的暖流中，就可獲得美國在1980年需用電量的75倍。

據(jù)海洋學(xué)家估計，全世界海洋中的溫度差所能產(chǎn)生的能量達20億千瓦。

海水溫差發(fā)電技術(shù)，取代火力發(fā)電、風(fēng)電與光伏的太陽能技術(shù)，風(fēng)電與光伏的太陽能提供間歇性電能，對電網(wǎng)穩(wěn)定運行沖擊很大，接入電網(wǎng)還需要傳統(tǒng)能源給它調(diào)峰。

海水溫差發(fā)電技術(shù)特點

海水溫差發(fā)電設(shè)備制造中采取全新技術(shù)，解決了海水抽取中腐蝕性及高能耗難題、換熱器體積龐大的問題，取消了工質(zhì)回流泵，減少設(shè)備自身能耗，增加能量輸出，并在汽輪機上采取了全新技術(shù)，使機構(gòu)效率更高，體積更小，制造成本及制造的技術(shù)難度降到最低。

海水溫差發(fā)電技術(shù)區(qū)別

海水溫差發(fā)電設(shè)備的工作循環(huán)方式：液態(tài)低沸點工質(zhì)加熱汽化產(chǎn)生高壓蒸汽沖擊汽輪機發(fā)電，再由冷源冷卻液化，但取消了把液化工質(zhì)泵送到原來加熱處這一環(huán)節(jié)（現(xiàn)美國、日本及國內(nèi)研究海水溫差發(fā)電的技術(shù)都有這一工作環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)把汽輪機發(fā)出的電能大部分約（60-70%，與工質(zhì)性質(zhì)有關(guān)）消耗掉，這樣整個機組向外送不出多余的電能），該技術(shù)專利在申請中 。

在20度的溫差狀態(tài)下，低溫工質(zhì)在飽和狀態(tài)下，體積只能膨脹3倍左右，就相當(dāng)于1體積膨脹到3體積產(chǎn)生3N的能量，如果汽輪機效率為80%，則汽輪機輸出能量為2.4N，而膨脹后的工質(zhì)冷卻到原來的1體積，被工質(zhì)泵泵回到加熱器里去，它需要消耗1N的能量，假如泵的效率是66%的話，則泵要消耗約1.5N的能量，這樣機組只能輸出2.4N-1.5N=0.9N的能量，再加上抽冷、熱海水消耗的能量，整個機組輸出能量就很微少，根本沒有什么商業(yè)價值----這就是現(xiàn)有美國日本在研究的海水溫差發(fā)電不能商業(yè)化的原因。

用海水溫差發(fā)電，還可以得到副產(chǎn)品——淡水，所以說它還具有海水淡化功能。一座10萬千瓦的海水溫差發(fā)電站，每天可產(chǎn)生378立方米的淡水，可以用來解決工業(yè)用水和飲用水的需要。另外，由于電站抽取的深層冷海水中含有豐富的營養(yǎng)鹽類，因而發(fā)電站周圍就會成為浮游生物和魚類群集的場所，可以增加近海捕魚量。2100433B

海洋溫差能源是一種由于太陽照射地球表面，形成海洋表面到底部的垂直溫度差而產(chǎn)生的新型能源。主要是利用海洋熱能轉(zhuǎn)化技術(shù)把深海水抽到海面，使冷水遇到海面高溫水發(fā)生汽化，推動渦輪發(fā)電機發(fā)電。

利用海洋溫差產(chǎn)生電力的理論研究和技術(shù)研究已有120多年的歷史，特別是在上世紀70年代的全球能源危機時期尤其得到重視，近年來研究更是取得了實質(zhì)性進展。在熱帶海洋地區(qū)大約有6000萬平方公里適宜發(fā)展海洋溫差發(fā)電，利用海洋溫差發(fā)電將能產(chǎn)生世界能源需求幾倍的發(fā)電量。美、印、日等國都建有海洋溫差發(fā)電站。

但是，中國海洋溫差能源等新能源的開發(fā)前景還不容樂觀。國家海洋技術(shù)中心研究員葛運國說：“與發(fā)達國家相比，中國在海洋溫差發(fā)電的開發(fā)上還停留在實驗室原理性驗證階段，還未建立試驗電站?！?

國家海洋技術(shù)中心的專家李允武和葛運國呼吁：國家有關(guān)部門應(yīng)在政策上給予鼓勵和引導(dǎo)，在海洋溫差能源利用的基礎(chǔ)研究方面，重點研究地溫差熱力循環(huán)過程，建立千瓦級的實驗室模擬循環(huán)裝置，并開展相應(yīng)的數(shù)值分析研究

遼闊的海洋，是一個巨大的“儲熱庫”，它能大量地吸收輻射的太陽能，所得到的能量達60萬億千瓦左右；它又是一個巨大的“調(diào)溫機”，調(diào)節(jié)著海洋表面和深層的水溫。

海水的溫度隨著海洋深度的增加而降低。這是因為太陽輻射無法透射到400米以下的海水，海洋表層的海水與500米深處的海水溫度差可達20℃以上。通常，將深度每增加100米的海水溫度之差，稱為溫度遞減率。一般來說，在100～200米的深度范圍內(nèi)，海水溫度遞減率最大；深度超過200米后，溫度遞減率顯著減小；深度在1000米以上時，溫度遞減率則變得很微小。

海洋中上下層水溫度的差異，蘊藏著一定的能量，叫做海水溫差能，或稱海洋熱能。利用海水溫差能可以發(fā)電，這種發(fā)電方式叫海水溫差發(fā)電。

新型的海水溫差發(fā)電裝置，是把海水引入太陽能加溫池，把海水加熱到45～60℃，有時可高達90℃，然后再把溫水引進保持真空的汽鍋蒸發(fā)進行發(fā)電。