浅谈海洋温差能发电资料
为什么海水的温差也能用来发电
为什么海水的温差也能用来发电？
海洋中拥有140亿亿吨海水。
太阳辐射给地球的热能，经大气层吸收和反射后，地面上吸收的热能仍然高达80亿千瓦，海水吸收了其中大部分。
不过在海洋深处的海水是很冷的。
即使是在赤道两侧的热带海区，一到数十米以下，海水温度就开始迅速下降。
到500米深时，海水的温度便只有5～7摄氏度。
到2 000米以下，就下降到2摄氏度左右了。
可以说，海洋的深处，就是一个冷冰冰的世界，像是一个大冷库。
这样，海洋中的温度就存在着差异，有时有20摄氏度左右的差距。
利用这种温差可将海洋热能转变成电能，这种发电方式就称为海水温差发电。
用这种方法发电，多变的潮汐和海浪不会对它产生影响，一点燃料也不用消耗，也不会对环境造成污染，不仅可以产生电，而且每天还可以获得大量味道甘甜的淡化海水。
另一种利用海水温差发电的方法，是在被太阳晒热的温海水发挥作用的条件下，使被加压的一种液体氨变成蒸气，用这种蒸气去推动发电机发电。
海水温差能发电
“惊涛拍岸卷起千堆雪”大海暴躁起来像一匹野马，肆无忌惮的向人类炫耀着自己的力量，正因如此，人类一直梦想着将大海的能量为我所用。
现在这匹“野马”已经被人类“驯服”，它的波浪、海流和潮汐都化成了汩汩电流。
然而这只是海洋力量的一部分，近日，由国家海洋局第一海洋研究所研究员刘伟民承担的“十一五”国家科技支撑计划15千瓦温差能发电装置研究及试验项目通过验收，标志着我国科学家对海洋能量的利用更进了一步。
————温差发电————海水冷热之间蕴含电能所谓海洋温差发电是利用海洋中受太阳能加热的温度较高的表层海水与较冷的深层海水之间的温差进行发电。
刘伟民指出，在低纬度的海域，比如我国的南海和东海的一部分海域，海洋表层海水的温度可以高达25摄氏度以上，而海面以下500米的海水温度却只有4摄氏度—5摄氏度，二者存在20摄氏度以上的温差。
“海洋温差发电的原理是利用蒸汽推动汽轮机旋转发电。
”刘伟民说，但是水的沸点相对较高，表层海水的温度不足以使水沸腾气化，因此科学家选择利用液氨进行海洋温差发电。
与水相比，液氨的沸点较低，很容易沸腾气化。
海洋温差发电的过程其实并不复杂。
据刘伟民介绍，海洋温差发电就是利用温水泵把表层温度较高的海水抽上送往蒸发器，液氨吸收了表层温海水的能量，沸腾并变为氨气，氨气经过汽轮机（氨透平）的叶片通道，膨胀做功，推动汽轮机旋转。
随后，氨气进入冷凝器，深层的冷海水重新将其冷凝为液态氨，再由氨泵将其送入蒸发器，而经历热交换后温度较高的海水会再次被抽回海洋，如此，在闭合回路中反复进行蒸发、膨胀、冷凝。
————独具优势————我国温差发电效率较高虽然海洋温差发电在刘伟民口中显得异常简单，但是就在他和他的团队研制出15千瓦温差能发电装置之前，世界上只有美国和日本两个国家独立掌握海洋温差能发电技术，为了使我国成为第三个独立掌握该技术的国家，刘伟民和他的团队付出了4年的艰辛。
在验收会议上，中国可再生能源学会海洋能专委会秘书长、评审专家组组长王传崑对刘伟民的研究成果给予了高度评价，认为它是“中国海洋温差发电的里程碑”。
南海海洋温差能综合利用方法及试验
南海海洋温差能综合利用方法及试验大家好，今天我们来聊聊南海海洋温差能这个神奇的能量。
你们知道吗？南海海洋温差能是一种无穷无尽的能源，它就像是大海的眼泪，晶莹剔透，既神秘又美丽。
那么，如何利用这种能源呢？下面就让我来给大家揭开神秘的面纱吧！我们要了解一下什么是温差能。
简单来说，温差能就是太阳能的一种形式，它来源于地球表面不同地区之间的温差。
在南海这片广阔的海域，阳光充足，海水温度差异大，这为我们利用温差能提供了得天独厚的条件。
那么，如何利用这些温差能呢？其实方法有很多，下面我给大家介绍几种比较常见的方法。
第一种方法是潮汐能发电。
你们知道吗？潮汐是由于地球和月球、太阳之间的引力作用而产生的。
在南海，潮汐能资源非常丰富，我们可以利用潮汐涨落的原理来发电。
具体操作就是建造潮汐发电站，通过巨型发电机将海水的动能转化为电能。
这种方法既环保又可持续，是我们利用温差能的重要途径之一。
第二种方法是热泵发电。
热泵是一种利用低温热量驱动高温热量的设备。
在南海，我们可以利用海洋表面的低温热量来驱动涡轮机发电。
这种方法的优点是能源利用率高，而且不会产生污染。
所以，热泵发电也是我们利用温差能的有效手段。
第三种方法是盐碱地光伏发电。
你们知道吗？南海沿海地区有很多盐碱地，这里的阳光充足，土地肥沃。
我们可以在盐碱地上建设光伏发电站，利用太阳能发电。
这种方法不仅能够充分利用温差能，还能够改善盐碱地的生态环境，真是一举两得啊！除了以上这些方法，我们还可以尝试更多的创新途径。
比如，我们可以研究开发新型的温差能吸收材料，提高温差能的转化效率；我们还可以建立温差能交易平台，实现温差能的共享和交流等等。
只要我们勇于创新，敢于突破，相信南海海洋温差能在不久的将来一定会成为我们生活中不可或缺的一部分。
好了，今天关于南海海洋温差能的综合利用方法及试验就给大家介绍到这里啦！希望对大家有所帮助。
下次再见啦！记得多关注南海的温差能发展哦！拜拜！。
海洋能源发电相关技术及前景
海洋能源发电相关技术及前景引言：随着全球能源需求的增加以及对碳排放的关注，人们对清洁能源的需求日益增加。
海洋能源发电作为一种可再生的能源形式，凭借其巨大的储量以及稳定的供应，成为了人们关注的焦点。
本文将介绍海洋能源发电的四种主要技术：潮汐能发电、波浪能发电、海流能发电和温差能发电，并探讨其前景与发展潜力。
1. 潮汐能发电：潮汐能发电是利用海洋潮汐的能量来产生电力。
海洋潮汐是由于地球的重力和震荡引起的，每天都会有两次涨潮和两次退潮。
潮汐能发电技术主要有潮汐能涡轮机和潮汐能泵发电。
潮汐能涡轮机通过潮汐的巨大动能来带动涡轮机产生电力，而潮汐能泵发电则是利用水流的高度差来推动液压泵从而产生电力。
目前，潮汐能发电技术在一些国家如英国、法国和加拿大已经开始得到商业化应用，预计在未来几年内，这项技术将迅速发展。
2. 波浪能发电：波浪能发电是利用海洋波浪的能量来产生电力。
海洋波浪是由风力或地震引起的海洋表面的起伏而产生的。
波浪能发电技术主要有浮体式波浪能转换技术和空气压力式波浪能转换技术。
浮体式波浪能转换技术利用漂浮在水面上的装置上下起伏的运动来产生电力，而空气压力式波浪能转换技术则是利用波浪的冲击力来驱动涡轮机产生电力。
尽管波浪能发电技术还处于研发阶段，但其潜力巨大。
预计在未来几十年内，随着技术的不断进步和成本的降低，波浪能发电将迎来广泛的应用。
3. 海流能发电：海流能发电是利用海洋中的水流来产生电力。
由于海洋的全球性和稳定性，海流能发电拥有很高的发电潜力。
目前，海流能发电技术主要有潮流能发电和潮汐涡轮发电。
潮流能发电是利用海流的动能来带动涡轮机产生电力，而潮汐涡轮发电则是利用潮汐的涡旋能量来产生电力。
海流能发电技术在一些岛国如苏格兰和挪威已经得到应用，并且显示出了良好的前景。
虽然技术和经济因素仍需克服，但海流能发电被认为是未来海洋能源发电的重要组成部分。
4. 温差能发电：温差能发电是利用海洋的温差来产生电力。
海洋可再生能源——温差能发电系统研究现状综述
海洋可再生能源——温差能发电系统研究现状综述摘要：当前我国能源结构主要为含碳化石能源，此类能源的使用过程中会向空气中排放大量温室气体。
，中国政府于第七十五届联合国大会上发表重要讲话:“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。
充分体现了大国担当。
推动我国清洁能源结构转型，改变主要能源组成结构，对控制碳排放量至关重要！21世纪，是人类从陆地迈向蔚蓝海洋的全新纪元，以海洋为中心的方向重构世界能源格局。
优化区域能源结构的重点就在于探索并利用清洁能源、促进海洋经济又好又快发展、促进区域经济协同绿色发展、推动海洋经济由量变到质变的发展等一系列举措，是传统能源理念转变至清洁可再生能源的重要路径，对帮助我国拜托能源依赖的重要手段，其战略意义十分重大[1]。
关键词：海洋温差能；清洁能源；热点转换；协同发展1.我国发展海洋可再生能源技术的必要性潮汐能、波浪能和温差能等均为新时代下的海洋可再生能源获取方式。
海洋温差能因其发电稳定性强、全时间段运行、对储能系统依赖小和清洁可再生等的特点，其发电模式与我国现阶段大范围使用化石能源相似，日前，海洋温差能发电系统已成为国内外清洁能源领域重要的研究方向。
热力循环技术,是利用海洋温差能进行热电转换(OTEC ,Ocean Thermal Energy Conversion)的概念和理论模型,其基本原理是利用海洋表层的高温海水和低沸点工质实现热能传递，使低沸点的工质在汽化过程中,带动其透平进行发电。
温差能的发电技术按照使用工料和工艺上的差异,可有开式、闭式和混合型朗肯循环等三种形式。
迄今为止以美国、日本、法国等为代表的发达国家，因其前期基础工业体系完善，起步早的特点，对海洋温差能理论研究、试验平台落地均取得了显著的研究成果。
从温差能利用效率的角度考虑，自2010年之后国际上建成的温差能发电系统均采用闭式朗肯循环[2]。
海水温差发电原理
海水温差发电原理海水温差源于地球的自然热能。
由于地球不同地区的水温存在差异，而且水温变化较为稳定，因此可以利用这种温差来进行发电。
而海洋温差发电是一种清洁可再生能源，具有潜在的巨大发展潜力。
首先，将冷水从深海中抽取出来，通过管道输送到压力容器中。
深海水的水温一般都比较低，通常低于10摄氏度。
接下来，将热能源依次引入蒸发器和压力容器。
热能源可以是太阳能、地热能、核能等。
通过加热作用，使得压力容器中的冷水蒸发形成高温高压蒸汽。
蒸汽进入涡轮发电机，使得涡轮旋转。
涡轮连接着发电机，因此涡轮的旋转会带动发电机旋转，进而产生电能。
发电完成后，蒸汽进入冷凝器，通过冷却作用将蒸汽冷却成液态水。
冷凝后的水再次回到蒸发器，循环往复，实现了工质的循环。
海水温差发电的关键在于利用温差推动热机工作。
工质的特性决定了发电机的性能。
常见的工质有有机物质（例如氨）和无机物质（例如铵盐）。
这些工质在低温下处于液态，而在高温下则处于气态。
气态和液态之间的相变产生的压力差可以推动热机工作，从而产生电能。
海水温差发电技术具有很多优点。
首先，海水温差资源广泛。
相比其他可再生能源，比如太阳能和风能，海水温差发电具有更为稳定和可靠的特点。
其次，海水温差发电是一种低温差能源利用技术，不会对环境产生污染。
再次，海水温差发电可以提供持续的电力供应，有助于岛屿等地区解决能源困境。
最后，海水温差发电可以通过技术提升和成本降低来实现商业化应用。
然而，海水温差发电也存在一些挑战。
首先，技术实施难度较大，需要克服温差资源分布不均、系统稳定性和效率等问题。
其次，目前尚未实现大规模商业化应用，主要原因是其建设成本较高。
此外，海水温差发电对生态环境会有一定的影响，需要进行相应的环境评估和管理措施。
综上所述，海水温差发电利用海水的温度差异，通过热机工作产生电能的技术。
它是一种清洁可再生能源，具有潜在的巨大发展潜力。
随着技术的不断进步和成本的降低，海水温差发电有望成为未来能源供应的重要组成部分。
温差发电利用
温差发电利用
温差发电是指利用海水的温差进行发电。
海洋不同水层之间的温差很大，一般表层水温度比深层或底层水高得多。
发电原理是，温水流入蒸发室之后，在低压下海水沸腾变为流动蒸气或丙烷等蒸发气体作为流体，推动透平机旋转，启动交流电机发电；用过的蒸气进入冷凝室被海洋深层水冷却凝结，再进行循环。
据估算，海洋温差一年约能发电15×108=15亿千瓦。
原理：
温差热发电技术是一种利用高、低温热源之间的温差，采用低沸点工作流体作为循环工质，在朗肯循环基础上，用高温热源加热并蒸发循环工质产生的蒸汽推动透平发电的技术，其主要组件包括蒸发器、冷凝器、涡轮机以及工作流体泵．通过高温热源加热蒸发器内的工作流体并使其蒸发，蒸发后的工作流体在涡轮机内绝热膨胀，推动涡轮机的叶片而达到发电的目的，发电后的工作流体被导入冷凝器，并将其热量传给低温热源，因而冷却并再恢复成液体，然后经循环泵送入蒸发器，形成一个循环。
海洋温差能发电原理
海洋温差能发电原理
海洋温差能发电的源头是太阳能，在各种海洋能之中，海洋温差能属于海洋热能，其能量的主要来源是蕴藏在海洋中的太阳辐射能。
海洋温差能具有储量巨大以及随时间变化相对稳定的特点，因此，利用海洋温差能发电有望为一些地区提供大规模的、稳定的电力。
世界大洋的面积浩瀚无边，热带洋面也相当宽mini—OTEC广。
海洋热能用过后即可得到补充，很值得开发利用。
据计算，从南纬20度到北纬20度的区间海洋洋面，只要把其中一半用来发电，海水水温仅平均下降l℃，就能获得600亿千瓦的电能，相当于目前全世界所产生的全部电能。
海水温差的原理：
海水温差发电技术，是以海洋受太阳能加热的表层海水（25℃～28℃）作高温热源，而以500米～l000米深处的海水（4℃～7℃）作低温热源，用热机组成的热力循环系统进行发电的技术。
从高温热源到低温热源，可能获得总温差15℃～20℃左右的有效能量。
最终可能获得具有工程意义的11℃温差的能量。
早在1881年9月，巴黎生物物理学家德·阿松瓦尔就提出利用海洋温差发电的设想。
1926年11月，法国科学院建立了一个实验温差发电站，证实了阿松瓦尔的设想。
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创建南海海洋温差能实验基地，遵循多能互补、综合利用的发展思路，是开发利用我国海
洋温差能的重要途径。积极开展对外合作，掌握先进技术，培养自己的科研队伍。
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THE END
法国科学家的Arsened Arsonval于1881年首次提
出海洋温度差发电的构想。于是1930年Claude在 古巴的近海，首次利用海洋温度差能量发电成功。
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3
海洋温差能的特点
1
• 海水温差能实际上是蕴藏的太阳能，其利用不消耗材料，不排放有害的污染 物，因此是可再生的洁净能源。
2
• 海水温差能蕴藏量丰富。据预计，仅北纬20℃至南纬20℃之间的海域，海水 温差能大约可发电26亿千瓦。
一座被称为OTEC一1的1MW的以氨为工质的闭式实验装置。1993年太平洋高技
术研究国际中心 (PICHTR)在夏威夷建成210kw开式循环系统，净输出40～50kw，
并开始探索对于海水温差能的综合利用。PlCHTR还开良好的市场前景。
和台湾以东海区，具有日照强烈，温差大且稳定，全年可开发利用，冷水层离岸距离小，
近岸海底地形陡峻等优点，开发利用条件良好，可作为国家温差能资源的先期开发区。
据计算，南海温差能资源理论蕴藏量约为1.19～1.33×1019千焦耳，技术上可开发利用的 能量（热效率取7％）约为（8.33～9.31）×10取50％，利用资源10％）装机容量达 13.21～14.76亿千瓦。我国台湾岛以东海域表层水温全年在24～28°C，500～800米以下 的深层水温在5°C以下，全年水温差2O～24°C。据台湾电力专家估计，该区域温差能资 源蕴藏量约2.16×1014千焦耳。
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五、技术分布（国外）
美国：1979年8月美国在夏威夷建成第一座闭式Mini-OTEC装置是温差能利
用的一个里程碑。这座50kw级的电站不仅系统地验证了温差能利用的技术可行性，
而且为大型化的发展取得了丰富的设计、建造和运行经验。
Mini-OTEC的成功，引起了美国能源部的重视，并1981年在夏威夷建造了另
通常采用低沸点工质 (如丙烷、异丁烷、氛里昂、氨等)作为工作物质， 吸收表层海水的热量而成为蒸汽，用来推动汽轮发电机组发电。做完功的低 沸点工质再送进冷凝器，由深层的冷海水冷凝，通过泵把液态工质重新打入 蒸发器，然后用表层海水使工质再次蒸发而继续发电。 闭式循环由于使用 了低沸点工质，使整个 装置、特别是透平机组 的尺寸大大缩小，因此 易于实现装置的小型化 以及规模的大型化。没
2008年，我国海洋局第一海洋研究所承担了“十一五”“国家科技支撑计划” 重点项目“15KW海洋温差能关键技术与设备的研制”，建成了利用电厂蒸汽余
热加热工质进行热循环的温差能发电装置用以进行模拟研究，设计功率为15KW，
目前还未开机发电。
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六、认识与建议
我国有着丰富的海洋资源，主要分布在南海和台湾海域，尤其是南海中部的西沙群岛海域
4
二、发电原理及过程
发电基本原理：利用海洋表层的温海水直接作为工质，或作为热源对循环工质
加热，工质汽化后驱动汽轮机发电;用深层低温海水，将做功后的工质气体冷却，
使之重新变为液体，并讲入下一转驱动循环。
将海洋表层的温水 抽到常温蒸发器， 在蒸器中加热氨水、 氟利昂等流动媒体， 使之蒸发成高压气 体媒体。
有不凝性气体对系统的
影响。
闭式循环系统图
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（三）混合式循环系统
混合式循环系统是在闭式循环的基础上结合开式循环改造而成的。混合式循环系统有两 种形式，一种是温海水先闪蒸，闪蒸出来的蒸汽在蒸发器内加热工质的同时被冷凝为淡水;
另一种是温海水通过蒸发器加热工质，然后再在闪蒸器内闪蒸，闪蒸出来的蒸汽用从冷凝器
出来的冷海水冷凝。 混合式循环系统既可发电，又可产生淡水，具有开式循环和闭式循环的优点。
混合式系统#1
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混合式系统#2
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（4）提升式循环系统
提升式循环采用多微孔(约0.1微米孔
径)组成的雾化器，用海洋温水作热源， 一小部分水在雾化器中被蒸发，大部分 水成雾状。于是，汽液两相流在底部和 顶部的压差下由提升管慢慢被提升到顶 部的冷凝器，再由深海的冷水进行喷淋 冷却，被冷却的水以其势能推动水轮机 旋转，带动发电机发电。
将高压气体媒体送 到透平机，使透平 机转动并带动发电 机发电，同时高压 气体媒体变为低压 气体媒体。
将深水区的冷水抽 到冷凝器中，使由 透平机出来的低压 气体媒体冷凝成液 体媒体。
将液体媒体送到压 缩器加压后，再将 其送到蒸发器中去， 进行新的循环。
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三、转换技术
开式循环
系统
提升式循环 和Kalina循
岛开始研建50kW的试验电站，并于1982年9月开始发电试验并运行到1994年8月
为止。此外，佐贺大学还于1985年建造了一座75kW的实验室装置，并得到35kW 的净功率。
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世界范围主要的海洋温差能发电示范装置及其性能指标
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五、技术分布（国内）
1985年，中国科学院广州能源研究所开始对温差利用中的一种“雾滴提升循环” 方法进行研究。
举例
美国夏威夷 210kw开式循环 岸式 OTEC系统 美国MINI-OTEC 船式海上温差能 发电系统
船式
海上发电装置
半潜式
（1）水管长度减 短，海水在输运过 程中的热损失也相 应减少。
全潜式
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（1）需要用锚固 定；（2）需要具 备抗风浪的能力； 美国Lockheed （3）需要电缆将 Martin公司构想 电力输送出去； 的半潜式海上 （4）工程的难度 温差能发电系统 和造价较高。 美国Lockheed Martin公司构想 的全潜式海上 温差能发电系统 12
3
• 与潮汐能、波浪能受到季节的影响而有间歇性不同，海水温差基本恒定，所 以海水温差能较稳定，24小时不间断，昼夜波动小。
4
• 能量密度低，热力循环和装置的效率低。在所有的热力循环中，努力提高温 差是提高循环效率的最有效的途径，而海水温差始终在 20~25℃之间，温差 小，从而使得循环效率较低。
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转换 技术
闭式循环 系统
环
混合式循 环系统
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（一）开式循环系统
开式循环不使用其他介质，
不需要海水与工质的热交换，因 此可以减少二次热交换而产生的
热损失；也不会因为工质的泄漏
而对环境造成破坏;结构相对简 单。如果开式循环采用间壁式冷 凝器，则可得到淡水。
开式循环系统图
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（二）闭式循环系统
提升式循环系统图
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（5）Kalina循环系统
Kalina 循环采用的工质是氨水混合物。
氨水混合物通过蒸发器，一部分变为 蒸汽，蒸汽通过气液分离器之后再进 入汽轮机做工；从气液分离器中分离 出来的液态氨水，在回热器内放热， 预热将要进入蒸发器内的氨水工质， 然后进入冷凝器，和从汽轮机出来的
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五、技术分布（国外）
日本：在海水温差能研究开发方面投资力度很大，并在海洋热能发电系统和
换热器技术方面领先于美国。迄今日本共建造了3座海水温差试验电站，均为岸基
式。
1980年6月，日本在瑙鲁共和国开始建造一座100kW闭式循环温差电站，并
于1981年10月开始发电试验。1981年8月，九洲电力公司等又在鹿儿岛县的德之
氨水工质一起被深层海水冷却。冷却
的工质再次被泵打入预热器，然后进 入蒸发器进行下一次循环。
Kalina循环系统图
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四、发电装置
发电装置类型
岸式温差能 发电系统
优势
（1）维护和修理 简单； （2）不受台风影 响； （3）经济性较好。
缺点
（1）建厂位置条 件苛刻； （2）冷水管长度 较长； （3）运转水泵需 要较高能量。
海洋温差能发电
汇报人：
目
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录
海洋温差能及其优点 发电原理和发电过程
转换技术 发电装置
技术分布 认识与建议
2
一、海洋温差能
海洋温差能(oceanthermalenergy)：又称海 洋热能。利用海洋中受太阳能加热的暖和的表层 水与较冷的深层水之间的温差进行发电而获得的 能量。
2004-2005年，天津大学对混合式海洋温差能利用系统进行了研究，并就小型 化试验用200w氨饱和蒸汽透平进行理论研究和计算。
2006年以来，我国海洋局第一海洋研究所在海洋温差能发电方面做了比较多的
工作，重点开展了闭式海洋温差能发电循环系统的研究，其设计的“国海循环” 方案的理论效率达到了5.1%。