闭式海洋温差发电系统性能研究
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]。
潮汐能、海流及潮流能和波浪能发电技术调研大纲201303
潮汐能、海流及潮流能和波浪能发电技术调研随着经济的发展，化石原料日益短缺，能源问题逐渐成为世界性问题。
占地球面积71%的海洋中蕴藏着巨大的海洋能，其中可利用的能量大大超过了目前全球能源需求的总和，并且海洋能是绿色、清洁、零排放的可再生能源，科学的开发和利用对缓解能源危机和环境污染问题具有重大意义。
海洋能主要为潮汐能、波浪能、海流能（潮流能）、海水温差能和海水盐差能。
更广义的海洋能源还包括海洋上空的风能、海洋表面的太阳能以及海洋生物质能等。
我国大陆海岸线长达18000多千米，拥有6500多个大小岛屿，海岛的岸线总长约14000多千米，海域面积达470多万平方千米。
可开发的海洋能资源前景巨大，据估计，海洋能源达5亿多千瓦，其中，潮汐能资源约为1.1亿千瓦，全国总量的81%分布在浙江、福建两省；海流能的蕴藏量为0.5亿千瓦，主要分布在浙江、福建等省；沿岸波浪能的总功率为0.7亿千瓦，主要分布在广东、福建、浙江、海南和台湾的附近海域；海洋温差能约为1.5亿千瓦。
我国海洋能资源十分丰富，大力开发和利用海洋能资源对于我国实行可持续发展战略，加快建设资源节约型、环境友好型社会具有重大战略意义。
开发海洋能是我国能源战略的方向之一，国家可再生能源法明确将海洋能纳入其中，《国家海洋事业发展规划》、《国家海洋经济发展规划纲要》、《国家十二五海洋科学和技术发展规划纲要》，都对海洋能发展做出了部署。
海洋能虽然储量巨大，但由于受能源分布、海洋环境严酷等诸多因素的影响，具有开发难度大、风险大、投入大的特点，全世界的海洋能源开发仍处于试验阶段，远没有到达产业化的程度，根据欧洲可再生能源委员会2010年发布的报告称“鉴于目前海洋能利用面临的技术和非技术性障碍，海洋能产业要从实验阶段发展至商业化阶段可能需要5到10年甚至更长时间”。
据初步了解，目前国内海洋能开发研究情况大致为：潮汐能已有40多年的开发史，有8座长期运行的潮汐电站，但规模都较小，总装机量在6120千瓦；波浪能、海流及潮流能的新技术与新装置开始进入实海况条件的试验研究阶段；海洋温差能和海洋盐度差能技术仅仅处于实验室原理性试验阶段。
海洋能温差发电技术20090831.ppt
• 漂浮式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。 漂浮式又分成浮体式(包括表面浮体式、 半潜式、潜水式) 、着底式和海上移动式 三类。
• 例如：1979年在夏威夷建成“mini－ OTEC”发电装置就安装在一艘海军驳船 上 ,利用一根直径 0.16 m、长670 m的聚 乙烯冷水管垂直伸向海底吸取冷水。
• 因此 , OTEC被国际公认为是最具潜力的 海洋能源。
3、海洋温差发电的意义-对我国
• 我国大陆海岸线长达18000 km，500 m2以上的岛 屿有6961个，据《全国海岛资源综合调查报告》， 全国有淡水资源的海岛约490个，海岛海岸线 14000 km。大多数岛屿的能源供应依靠大陆运送。
• 按资源普查经验公式计算，在几种海洋能利用中， 潮汐能资源可开发总装机容量为21.79×107 MW， 波浪能为14.0×107 MW，盐差能为1.25×109 MW，而海洋温差能可以达到1.48×1010 MW。
2 、海洋温差系统分类
• 按建造类型分为：漂浮式和岸基式
漂浮式 MINIOTEC
岸基式电站
• 岸基式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。
• 例如：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 0.17m ,长950 m的聚乙烯管深入到 580 m的海底抽取冷海水。
• 按工质及相应的循环结构分为：单工质 朗肯循环和混合工质循环。
其中混合工质循环以日本佐贺大学教授 上原开发的上原循环尤为突出。
• 单工质/混合工质朗肯循环理论系统图
计算机
监视器
实验数据采 数据采集系统集分析系统
T1 P1
海洋温差能发电技术研究现状及在我国的发展前景
日本 在 鹿 儿 岛县 冰 永 良部 岛建 立 了 １Ｍｗ 的岸 基 闭 式 电站 ， 除利 用 温 差 能 发 电外 ， 用 于 水 产 养 殖 和 空 调 。 还 美 国在 夏 威 夷 建 成 了 ２ ０ ｋ 的岸 基 开 式 循 环 ＯＴＥ １ ｗ Ｃ 电站 ， 电 同时 可 生 产 淡 水 ， １ ９ 发 于 ９ ９年 拆 除 。
威夷建成 。
１９７９
件 下与其 他 可再 生能 源相 比已经具 有 了一 定 的经济 性， 而发 电规模 在 １ ０Ｍｗ 级 别 的装 置 在技 术 上 还 ０
存 在 着 较 多 瓶 颈 问 题 。 笔 者 还 研 究 了 我 国温 差 能 资
美 国 又 建 造 了 另 一 座 漂 浮式 Ｏ Ｃ电站 ， 为 Ｏ Ｃ１ ＴＥ 名 ＴＥ － ， ５ 究 ４ 并 ０ ０ ％ ０ ３ ％ 发 电１功 率２ １Ｍ５ｗ ， 用 于 示 范 和 测 试 研 ， 没 有 安 ％ 主要 ８ ９ ０ ％ ％ 装透平发电。 日本佐 贺 大 学 进 行 了 Ｏ Ｃ海 试 实 验 。 ＴＥ 东京电力公 司在瑙鲁建立岸基 ０ＴＥ Ｃ电站 ， 发电 １０ｋ 成功 ２ ｗ。
１７ ９ ３ １７ ９ ４
１９７４
一
） 立 了 夏 威 夷 官 方 自 然 能 源 实 验 室 ， 展 了 对 成 开
ＯＴＥ 的 研 究 。 Ｃ
１ Байду номын сангаас ４ ９ １ ７ ９ ７
第 一 届 国际 ＯＴ Ｃ 会议 在 美 国举 行 。 Ｅ
标， 分析 了海洋 温差 能 发 电 的核 心 技 术 以及装 置 成 本 ， 出的基 本判 断 是 温 差 能 开 发 利 用 处 于 商业 化 得
月在 古 巴马但 萨斯 海 湾 的陆地 上建 成 了一座 输 出功 率 为 ２ Ｗ 的温差 能开 式循 环 发 电装 置 。但 是 ， ２ｋ 由 于温 差能 利用 在技 术及 经 济性 上还存 在 很 多问题 和 困难 ， 发 工 作一 直 受 到 冷 遇 ， 至 １ ７ 开 直 ９ ３年 石 油 危 机 之后 才 复 苏 ， 取 得 了实 质 性 进 展 。２ 并 Ｏ世 纪 后
海洋温差发电
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。
小型温差发电系统研究与实现共3篇
小型温差发电系统研究与实现共3篇小型温差发电系统研究与实现1小型温差发电系统研究与实现随着能源危机的日益严重，人们开始寻找新的、可持续的能源来源，其中温差发电逐渐受到人们的关注。
温差发电是利用不同温度下的热差产生电力的一种新型绿色能源，广泛应用于微型电子器件、太阳能电池、传感器等设备中。
本文旨在探讨小型温差发电系统的研究与实现。
一、温差发电机的工作原理温差发电机的工作原理是基于热电效应，即在两个恒定温度下，当两种不同材料之间形成温度差时，就会产生电势差。
这个电势差越大，则温差发电机的输出电能也就越高。
二、小型温差发电系统的设计小型温差发电系统由三个部分组成：热源、冷源和热电转换器。
其中，热源和冷源可以是自然热源，例如太阳能、自然气温差等；也可以是人工调节的热源和冷源，例如温度控制器、Peltier制冷片等。
热电转换器包括热电堆、金属线导体等，其作用是将温度差转化为电能和热能。
三、小型温差发电系统的实现小型温差发电系统的实现需要考虑以下几点：1.材料选择温差发电机的输出电势差取决于热电材料的热电系数和电阻的大小。
在选材时需要综合考虑两个方面，即热电效率和成本。
常用的热电材料有bismuth telluride（Bi2Te3）、lead telluride（PbTe）等。
2.热源和冷源的选择在设计小型温差发电系统时，热源和冷源的选择也十分重要。
在自然热源较为充足的情况下，可以考虑使用太阳能板作为热源，用水或空气作为冷源。
如果需要人工调节，可以使用温度控制器和Peltier制冷片来控制温度。
3.电路设计在实现小型温差发电系统时，还需要进行电路设计。
一般来说，热电转换器的输出电流较小，需要进行电压升降或电压调整等电路设计，以保证稳定的输出电压。
四、小型温差发电系统的应用小型温差发电系统的应用广泛，例如在军事、民用领域中的智能传感器、医疗健康领域中的体温监测器等。
此外，小型温差发电系统还有望应用于汽车尾气废热回收、太空探索等领域。
海洋新能源(五年级)研究报告模板
研究时间：2017年10月——11月学校：XXXXXX小学班级：五年级二班指导老师：XXXX组长：XXXXX小组成员：XXXXXXXX海洋热能主要来自于太阳能。
世界大洋的面积浩瀚无边，热带洋面也相当宽广。
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。
专家们估计，单在美国的东部海岸由墨西哥湾流出的暖流中，就可获得美国在1980年需用电量的75倍。
如何有效地利用海水温度差能量来为人类服务呢？法国的Arsened Arsonval 于1881年首次提出海洋温度差发电的构想。
即发明利用海水表层（热源）和深层（冷源）之间的温度差发电的电站。
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，但是，由于发电系统的水泵等所耗电力比其所发出的电力更大，结果纯发电量为负值。
然而人们并没有泄气。
1979年，夏威夷的MINI-OTEC 发电系统第一次发出了15kW 的净发电容量。
1.通过研究了解什么是海水温差能？2.通过研究了解如何有效地利用海水温差能为人类服务？3.通过研究了解我国目前使用海水温差能的现状。
4.通过研究提出自己对海水温差能进一步利用的想法。
XXXX 负责文献收集整理，XXXX 负责比较研究，XXXX负责报告撰写。
文献调查法 比较研究法第一步：小组成员分别从从网络上、图书馆收集海水温差能的相关资料。
第二步：小组成员针对资料进行研究性学习，每人先自学，然后再集中进行讨论，谈谈自己对温度能的看法。
第三步：小组成员针对学习目标提出自己的意见，形成初步材料。
第四步：小组成员采用比较法，分别对其他人的材料进行分析，形成统一意见。
第五步：统一意见，形成报告。
海水是吸热体海水的比热大，是一个巨大的吸热体。
太阳辐射到地球表面的热能，很大一部分被海水吸收，且长期被贮存在海水的上层。
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闭式海洋温差发电系统性能研究
海洋温差能储量巨大,是国际社会公认的最具开发潜力的能源之一。
在能源短缺日益严峻的形势下,开发海洋温差能这一清洁可再生能源,对我国整体能源
结构的调整及缓解未来能源压力具有重要意义。
海洋温差发电(OTEC)的小温差特点,致使其净效率非常低,因此进行各因素
对OTEC系统影响的研究工作,提高OTEC系统性能,以促进海洋温差发电技术的进一步发展。
本文基于朗肯循环,结合闭式OTEC系统模型,以装机容量50kW的OTEC 电厂为研究对象,在进行电厂初步设计的基础上,开展工质种类对OTEC系统性能影响研究;根据国家海洋局提供的我国南沙群岛表层海水的年变化数据,研究表
层海水温度对系统性能的影响;建立OTEC系统数学模型,针对微生物附着对换热器换热性能及电厂性能的影响,对温海水定流量及定温差等工况进行仿真,得到
系统从投入运行到微生物清除过程中OTEC电厂主要性能参数的周期性变化规律。
研究结果表明,与氟利昂相比,氨确为OTEC电厂较理想的循环工质,R134a环保性好,系统供电效率大,可作为R22较好的替代工质;表层温海水温度对OTEC
电厂性能影响显著,在表层海水温度的年变化周期中,系统总输出功的变化超过
设计装机容量的20%;不同容量电厂的对比结果显示,装机容量的增大可在一定
程度上弥补温海水温度偏低的不足,海洋温差发电系统大型化是其必然发展趋势;微生物附着严重影响OTEC系统换热器的换热性能,在微生物垢层热阻变化的典
型周期内,换热器换热量降低40%～50%,并极大地影响OTEC电厂的整体性能,因
此采取有效措施抑制微生物附着成为海洋温差发电技术发展的关键。