海洋温差发电
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。
海水温差发电原理
海水温差发电原理海水温差发电是一种利用海水温差产生电能的技术。
海洋是地球上最大的能源库之一，其中蕴藏着丰富的能量资源。
而海水温差能作为一种可再生能源，具有巨大的潜力。
海水温差发电技术就是通过利用海洋中水温的差异来实现能量转换。
海水温差发电的原理是基于热机热力循环的原理。
热力循环是将热能转化为机械能或电能的过程，其中关键的一步是利用温差产生能量。
而海水温差发电正是利用海水温度的差异来产生温差能，进而转化为电能。
海水温差发电的工作原理可以简单地分为三个步骤：海水供给、温差利用和能量转换。
海水供给是海水温差发电的基础。
通常情况下，海水温差发电设备会将海水引入设备内部。
这一步骤可以通过从海洋中吸取海水或者利用潮汐等方式来完成。
通过将海水引入设备，为后续的温差利用提供了必要的条件。
接下来，是温差利用的步骤。
在海水供给后，热机会利用海水温度的差异来产生温差能。
温差能是指由于温度差异而形成的能量，其大小与温度差异成正比。
通常情况下，海洋表面的温度要高于深海的温度，这就形成了温差能。
热机通过一系列的工艺，从海水中提取温差能，并将其转化为机械能或电能。
是能量转换的步骤。
在温差能被提取后，需要将其转化为可用的机械能或电能。
这一步骤通常会利用热机的工作原理，如蒸汽循环或卡诺循环来完成。
通过这些循环，温差能会被转化为机械能或电能，从而实现海水温差发电。
海水温差发电技术具有许多优点。
首先，海水是一种广泛存在的资源，可以在全球范围内利用。
其次，海水温差发电是一种可再生能源，不会造成环境污染。
此外，海水温差发电设备具有较长的使用寿命和较低的维护成本。
因此，海水温差发电技术在可持续能源领域具有重要的应用前景。
然而，海水温差发电技术也存在一些挑战和限制。
首先，海水温差发电设备的建设和运维成本较高。
其次，海水温差发电需要较大的设备和空间，对海洋的利用和环境保护提出了一定的要求。
此外，海水温差发电技术还需要处理海水中的盐度、海洋生物等问题，以确保设备的正常运行。
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”。
闭式循环海水温差能发电原理
闭式循环海水温差能发电原理
闭式循环海水温差发电是一种利用海水温差产生电能的发电方式。
其原理如下：
1. 闭式循环系统：通过在承载海水的管道中设置循环管路，形成一个闭合的循环系统。
该系统中一般包括海水加热器、主循环泵、二级循环泵和动力发电装置等组成部分。
2. 海水加热器：海水加热器是将海水加热至高温的设备。
通常利用太阳能集热器或地热能等方式将海水进行加热。
3. 主循环泵：主循环泵通过循环管路将加热过的高温海水送入动力发电装置中。
4. 二级循环泵：二级循环泵负责将动力发电装置中的冷却剂送回海水加热器进行二次加热。
5. 动力发电装置：动力发电装置一般采用蒸汽轮机或有机朗肯循环引擎。
加热后的高温海水将蒸发其中的工质或冷却剂，从而生成高温高压的蒸汽或气体，驱动涡轮发电机产生电能。
总结来说，闭式循环海水温差发电利用海水温差产生的热量，将其转化为动力，驱动发电装置产生电能。
通过循环系统中的加热和冷却过程，实现了对海水温差能量的利用。
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。
海洋能发电 潮汐 波浪和温差能源利用
海洋能发电潮汐波浪和温差能源利用海洋能发电：潮汐、波浪和温差能源利用在我们所生活的这个蓝色星球上，海洋占据了绝大部分的面积。
海洋不仅是生命的摇篮，还蕴藏着丰富的能源。
其中，潮汐能、波浪能和温差能作为海洋能的重要组成部分，为人类的能源供应提供了巨大的潜力。
潮汐能发电，是利用潮汐涨落形成的水位差来驱动水轮机旋转，从而带动发电机发电。
潮汐现象是由于月球和太阳对地球的引力作用而产生的，具有规律性和可预测性。
在一些海湾、河口等地形特殊的地区，潮汐的落差较大，这就为潮汐能的开发利用提供了有利条件。
潮汐能发电站的建设通常需要修建大坝和水闸，将海湾或河口与海洋隔开，形成水库。
涨潮时，海水通过闸门进入水库，水库内的水位逐渐升高；落潮时，关闭闸门，水库内的水位高于外海，此时放水发电。
这种方式类似于传统的水力发电，但潮汐能发电的特点在于其周期性和间歇性。
潮汐能发电的优点是能量来源稳定、可靠，而且不会产生温室气体排放，对环境的影响相对较小。
然而，潮汐能发电站的建设成本较高，需要大规模的工程建设，同时可能对当地的生态环境和海洋生态系统造成一定的影响。
例如，大坝的建设可能会影响鱼类的洄游通道，改变海洋水流和泥沙的运动规律。
波浪能发电则是将海洋表面波浪的能量转化为电能。
波浪的产生是由于风对海面的作用，其能量与波高、波长和波浪周期等因素有关。
目前，波浪能发电的技术主要有振荡水柱式、点头鸭式、筏式、收缩波道式等多种形式。
振荡水柱式波浪能发电装置是比较常见的一种。
它由一个中空的柱状结构组成，开口朝向大海。
当波浪进入柱状结构时，推动内部的空气柱上下运动，从而驱动空气涡轮机发电。
点头鸭式装置则像是一只在海面上点头的鸭子，通过装置的上下运动来转化能量。
波浪能发电具有分布广泛、能量密度较高的特点。
但波浪能的能量转换效率相对较低，而且波浪的不稳定性和随机性给发电设备的设计和运行带来了很大的挑战。
此外，海洋环境的恶劣条件，如腐蚀、生物附着等，也会缩短设备的使用寿命，增加维护成本。
利用海洋温差能形成发电原理
利用海洋温差能形成发电原理下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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海洋温差发电报告海洋是世界上最大的太阳能接收器,6000万平方公里的热带海洋平均每天吸收的太阳能,相当于2500亿桶石油所含的热量.吸收太阳热能的海洋表面温度较高, 大海里蕴藏着巨大的热能，而一定深度海水温度较低.海洋温差发电是利用海洋表面和海洋深处的温度差来发电的新技术。
据估计只要把南北纬20度以内的热带海洋充分利用起来发电，水温降低1℃放出的热量就有600亿千瓦发电容量，全世界人口按60亿计算，每人也能分得10千瓦，前景是十分诱人的。
自1979年8月在美国夏威夷建成世界上第一座温差发电装置以后，世界各国都对海洋温差发电给予足够的重视，这是一种巨大的能源,同时又是一种有利于环保清洁可再生的新能源，因此，如果能够充分利用这一技术，则能有效缓解能源问题。
一海洋温差发电原理海水随著深度愈深，温度愈低。
根据调查，南太平洋的海水温度在水面是摄氏三十度，水面下一百公尺处是二十三度，二百公尺处急降为十四度，五百公尺处就低到七度而已。
也就是利用这种温度差转为能量的。
它的基本原理是利用太阳辐射的热量进入海面以下1米处，就有60％～68％被海水吸收掉了，而几米以下的热量已所剩无几了，即使海面上有波浪搅动，水温有所调节，但水深200米处，几乎没有热量传到。
海洋温差发电就是将海洋表面的温水引进真空锅炉，这时因压力突然大幅度下降，温度不高的温水也立即变成蒸汽。
例如，在压力为0.031兆帕时，24℃的水也会沸腾。
利用这种温度不高的蒸汽可以推动汽轮发电机发电，然后用深层的冷海水冷凝乏气，继续使用。
从理论上说，冷、热水的温差在16.6℃即可发电，但实际应用中一般都在20℃以上。
凡南北纬度在20度以内的热带海洋都适合温差发电。
例如，我国西沙群岛海域，在5月份测得水深30米以内的水温为30℃，而1000米深处便只有5℃，完全适合温差发电。
二海洋温差发电的发电系统1．开式循环系统开式循环系统如图所示。
表层温海水在闪蒸蒸发器中由于闪蒸而产生蒸汽，蒸汽进人汽轮机做功后再流人凝汽器。
来自深层的冷海水作为凝汽器的冷却介质。
由于水蒸汽是在负压下工作，所以必须配置真空泵。
这种系统简单，还可兼制淡水；但设备和管道体积庞大，真空泵及抽水水泵耗功较多，影响发电效率。
2．闭式循环系统来自表层的温海水先在热交换器内将热量传给低沸点工质—丙烷、氨等，使之蒸发，产生的蒸汽再推动汽轮机做功。
深层冷海水仍作为凝汽器的冷却介质。
这种系统因不需要真空泵是目前海洋温差发电中常采用的循环。
海洋温差发电由于冷热温差很小，其效率远低于普通火电厂，仅为3％左右，且温差小，换热面积大，建设费用高；海水腐蚀和海洋生物的吸附以及远离陆地输电困难等不利因素都制约着海洋温差发电的发展。
但海洋辽阔，储能丰富，修建海上温差发电站仍具有广阔前景3 混合式循环系统混合式循环系统与闭式循环系统有些类似，唯一不同是在蒸发器的部分，混合式循环系统的温海水先经过闪现蒸发器，是其中一部分转化为水蒸气，随即将蒸汽导入第二个蒸发器。
水蒸气在此冷却，并释放潜能，此潜能再将低沸点工作流体蒸发，工作流体循环，于是构成一种封闭式循环系统。
设计混合式发电系统的原因是避免温海水对热交换器所产生的生物附着，同时，本系统在第二个蒸发器中还有淡水副产品产出，而且，开始系统低容量的缺陷也可以得到解决三海洋温差发电的技术难题海洋温差发电存在着若干技术难题，它们是制约技术发展的瓶颈。
1)热交换器表而容易附着生物使表而换热系数降低，这对整个系统的经济性影响极大。
美国阿贡实验室发现，每天进行1小时的间断加氯，可有效控制生物体附着。
但这种方法对环境有一定影响，因此仍有待于寻找更合适的方法。
2)冷水管问题。
冷水管是未来n'I'EC技术发展而临的极大挑战。
因为海洋温差仅20 0C，所以冷热海水的流量要非常大才能获得所希望的功率。
而为了减小海水在管内流动的压头损失，管道直径必须非常大。
据估计，商业规模电站的冷水管直径应在S m左右。
冷水管必须足够长，以便其入曰能到达深层。
尤其是岸式系统要求冷水管长度达2 000 m，才可到达600一900 m深度。
冷水管必须有足够的强度，以保证30年使用寿命。
冷水管的保温性能也要好，以免冷海水温度升高影响热效率。
这些问题现在还没有完全解决。
3)开式循环系统的低压汽轮机效率太低，这也是开式循环系统还不能商业化的重要原因。
要达到海洋温差能的商业规模利用，并实现产业化，除了解决技术上的难题以外，还需要考虑另外一些因素。
如自然条件和地理位置，只有在赤道附近一定范围内的海域，表层海水温度达到25℃以上，才适宜海洋温差发电。
如果发电位置与负荷中心距离太远，势必加大输电成本;风速、海浪、洋流等影响表而温度稳定的因素都对装置的整体效率带来直接影响。
当然，除了以上需待解决的问题以外，我们也不得不考虑环境问题。
对于环境影响的评价，是另一项重要的课题。
尽管海洋温差装置排出的温水温度下降了3一4℃，而排出的冷水温度上升了3一4℃，但其温度都在海洋垂直的温度分布之中，没有超出环境温度的范围，因此从本质上对环境的影响是不大的。
可是，海洋温差发电将引起海水移动，这对于海洋生物有什么影响?就一台发电装置来说，在海洋中只不过是沧海一粟，而大规模利用海洋温差究竟对大气和海洋间的热交换有无影响呢?这些都是有待研究的课题。
由于海洋温差电站都是分期进行安装施工，所以必须经常进行有关环境影响的评价。
在评价海洋温差发电对环境的影响时，首先必须定量估计环境的变化，然后提出具体措施，将其影响程度限制到最小。
但是目前为止还没有找到什么办法，可以说还处于初级阶段，即在建立电站之前预测环境变化程度的阶段。
电站排入海洋的，与海水的温度和密度都不同，会同时出现温度扩散和密度扩散的现象，虽然它与周围环境的差别很小，但从性质上来说仍是一个复杂的问题。
此外，当前解决换热器生物污染的问题的通行方法是在海水中加入杀虫剂或对海水进行氯化处理，由此带来的环境污染问题也是不容忽视的。
对海洋温差发电及其相关技术展开研究，是一项考虑长远可持续能源需求的高技术投资项目。
虽然当前并未见到太多的实效，但是它在未来能源资源的多样化、可持续化中起到的作用将是难以估量的。
四国外温差发电技术的发展利迄今为止,海洋温差发电技术的研究在热动力循环的方式、高效紧凑型热交换器、工质选择以及海洋工程技术等方面均已取得长足的发展,很多技术已渐趋成熟。
1)系统方面以闭式循环最为成熟,已经基本上达到商业化水准。
开式循环的主要困难是低压汽轮机的效率太低。
工质是闭式循环必须考虑的关键因素。
仅从性能角度出发,氨和R22是较为理想的工质,但从环保角度考虑,寻求新工质的努力仍在进行。
2)热交换器是海洋温差发电系统的关键设备,它对装置的效率、结构和经济性有直接的重要影响。
热交换器性能的关键是它的型式和材料。
钛的传热及防腐性能良好,但是价格过于昂贵。
美国阿贡国家实验室的研究人员发现,在腐蚀性暖海水环境下,改进后的钎焊铝换热器寿命可以达到30年以上。
板式热交换器体积小,传热效果好、造价低,适合在闭式循环中采用。
3)最新的洛伦兹循环有机液体透平能在20°~22℃温差下工作,适用于闭式循环装置中。
洛伦兹循环的T-S图如图4所示。
它的热效率和输出功率均小于在温海水进口温度和冷海水进口温度下的卡诺循环(图上T1和T4之差),而等于温海水进出口平均温度和冷海水进出口平均温度下的卡诺循环(图上T2和T3之差)。
洛伦兹循环由两个等温过程和两个多变过程组成,是变温条件下的理想循环,它与卞诺循环都是可逆循环,但比后者更接近实际。
选择合适的工质,使工质与热源温度变化保持一致且温差最小,便得到接近洛伦兹循环的实际循环。
洛伦兹循环的特点是热效率高且接近实际工程,其透平采用两种以上氟利昂混合物作为工质,并配以适合的换热器。
4)海洋温差发电有岸基型和海上型两类。
岸基型把发电装置设在岸上,把抽水泵延伸到500~1 000 m或更深的深海处。
日本1981年11月在瑙鲁修建的一座功率为100 kW的岸基发电站即采有一条外径0·7m,长950 m的聚乙烯管深入到580 m的海底抽取冷海水。
海上型是把吸水泵从船上吊下去,发电机组安装在船上,电力通过海底电缆输送。
海上型又分成浮体式(包括表面浮体式、半潜式、潜水式)、着底式和海上移动式三类。
1979年在夏威夷建成的“mini-ITEC”发电装置就安装在一艘海军驳船上,利用一根直径0·6 m、长670 m的聚乙烯冷水管垂直伸向海底吸取冷水。
1973年石油危机以后,海洋温差能的研究工作开始取得实质性进展。
1979年美国在夏威夷西部海岸建成了一座mini-OTCE发电装置,额定功率50 kW,净功率15 kW。
这是世界上首次从海洋温差能获得有实用意义的电力。
太平洋高技术国际研究中心(PICHTR)于1991年11月开始在夏威夷进行开式循环发电试验,并于1993年4月建成发电功率210 kW,净输出40~50 kW,并产生淡水的装置。
PICHTR还开发了利用冷海水进行空调、制冷及海水养殖等附属产业,在热带岛屿显示出良好的市场前景[9]。
日本在海洋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,迄今共建造了3座海洋温差试验电站,均为岸基式。
印度政府将海洋温差能作为未来的重要能源之一进行开发，1997 年印度国家海洋技术研究所于日本佐贺大学签订协议，共同进行印度洋的海洋温差发电的开发，并准备在印度国内投资建立商业化的OTEC 系统。
1999年，在印度东南部海上运转成功了世界上第一套1MW 海洋温差发电实验装置。
温差能发电系统还可以通过制氢后将氢气输送回大陆，解决了以往海上电力敷设需巨大投资的问题，随着能源紧缺和对可再生能源的日益重视，以及氢能源需求日益加大，使得开展海洋温差能的研究重新活跃，美国、日本、印度继续加大对海洋温差能的研究和资金投入。
佐贺大学海洋能源研究中心在2002 年被“21 世纪COH 计划”选中后，在2003 年建成了新的实验据点——伊万里附属设施。
目前正在利用30kW 的发电装置进行实证性实验。
如果再配上海水淡化装置的话，在发电的同时能得到淡水和深层水，它们可以作为矿泉水来饮用。
电解后还能得到燃料电池用的氢。
富有养分的深层水回灌海洋后还能形成新的鱼场。
海洋温差发电的很大优点是不仅能发电，在经济上还能带动很多相关产业。
2005 年，印度Kavaratti 岛海水温差淡水生产设备，利用海水温差进行海水淡化满足了岛上淡水的需要。
日本的日立造船和里见产业在印度试验海水温差发电，拟试验成功后推广用于发动机冷却水和海水的温差发电，以供船用发电设备。
这样不产生C02，大型化后使发电成本可达核电水平，是有发展前途的发电方式。