更新时间:2022-07-21 10:32
海洋是全世界最大的太阳能收集器,6000万平方千米的热带海洋一天吸收的太阳辐射能,相当于2500亿桶石油的热能。如果将这些热量的1%转化成电力,也将相当于有140亿千瓦装机容量,是美国当今发电能力的20倍以上。海水温差发电,是以一种混合化学液体作为介质,输出功率是以前的1.l-1.2倍。一座3000千瓦级的电站,每千瓦小时的发电成本只有0.6元以下,比柴油发电价格还低。人们预计,利用海水温差发电;如果能在一个世纪内实现,可成为新能源开发的出发点。 海水温差发电,1930年在法国首次试验成功,但当时发出的电能还不如耗去的电力多,因此,没有付诸实施。许多国家都在进行海水温差发电研究
海洋温差能源是一种由于太阳照射地球表面,形成海洋表面到底部的垂直温度差而产生的新型能源。主要是利用海洋热能转化技术把深海水抽到海面,使冷水遇到海面高温水发生汽化,推动涡轮发电机发电。
利用海洋温差产生电力的理论研究和技术研究已有120多年的历史,特别是在上世纪70年代的全球能源危机时期尤其得到重视,近年来研究更是取得了实质性进展。在热带海洋地区大约有6000万平方公里适宜发展海洋温差发电,利用海洋温差发电将能产生世界能源需求几倍的发电量。美、印、日等国都建有海洋温差发电站。
但是,中国海洋温差能源等新能源的开发前景还不容乐观。国家海洋技术中心研究员葛运国说:“与发达国家相比,中国在海洋温差发电的开发上还停留在实验室原理性验证阶段,还未建立试验电站。”
国家海洋技术中心的专家李允武和葛运国呼吁:国家有关部门应在政策上给予鼓励和引导,在海洋温差能源利用的基础研究方面,重点研究地温差热力循环过程,建立千瓦级的实验室模拟循环装置,并开展相应的数值分析研究
辽阔的海洋,是一个巨大的“储热库”,它能大量地吸收辐射的太阳能,所得到的能量达60万亿千瓦左右;它又是一个巨大的“调温机”,调节着海洋表面和深层的水温。
海水的温度随着海洋深度的增加而降低。这是因为太阳辐射无法透射到400米以下的海水,海洋表层的海水与500米深处的海水温度差可达20℃以上。通常,将深度每增加100米的海水温度之差,称为温度递减率。一般来说,在100~200米的深度范围内,海水温度递减率最大;深度超过200米后,温度递减率显著减小;深度在1000米以上时,温度递减率则变得很微小。
海洋中上下层水温度的差异,蕴藏着一定的能量,叫做海水温差能,或称海洋热能。利用海水温差能可以发电,这种发电方式叫海水温差发电。
新型的海水温差发电装置,是把海水引入太阳能加温池,把海水加热到45~60℃,有时可高达90℃,然后再把温水引进保持真空的汽锅蒸发进行发电。
用海水温差发电,还可以得到副产品——淡水,所以说它还具有海水淡化功能。一座10万千瓦的海水温差发电站,每天可产生378立方米的淡水,可以用来解决工业用水和饮用水的需要。另外,由于电站抽取的深层冷海水中含有丰富的营养盐类,因而发电站周围就会成为浮游生物和鱼类群集的场所,可以增加近海捕鱼量。