浅述海洋温差能发电共19页
形成海洋温差能的源头是什么
形成海洋温差能的源头是什么
海洋温差能的源头其实就是太阳。
太阳就像一个超级大火炉，无私地向地球散发着热量。海洋占地球表面积的绝大部分，自然就接收了超多的太阳热量。靠近海面的海水呢，就像泡温泉一样，被太阳晒得暖乎乎的。这部分海水吸收了大量的热量，温度比较高。
而在海洋深处，那可就不一样喽。那里太阳的光线很难到达，就像住在地下室，又黑又冷。所以深海的海水温度特别低。这样，海面和深海之间就有了很大的温度差。这个温度差就是海洋温差能的源头啦。
你可以想象一下，海面上的水是暖宝宝，海底的水是冰块，它们之间存在着一种能量的不平衡，这种不平衡就像是一种潜在的力量。这种力量要是能被我们利用起来，那可不得了。就好比有两个性格截然不同的朋友，一个热情似火，一个冷酷似冰，当我们把他们的差异巧妙地结合起来，就能创造出特别的东西。
海洋温差能的潜力可大了。它就像一个隐藏在海洋里的宝藏，等待着我们去挖掘。如果我们能好好利用这个温差能，就像把海洋变成了一个大的发电厂。这对我们的生活意义非凡。现在我们面临着能源紧张的问题，很多能源还会对环境造成污染。海洋温差能是清洁能源，要是开发好了，既不用担心能源不够用，又能让地球妈妈少受污染的伤害。
而且，海洋温差能就来自我们身边的海洋，这个我们熟悉又充满神秘的地方。海洋一直以来都给我们提供食物、美景，现在又能给我们提供能源，就像一个默默奉献的老朋友。我们真的应该好好去研究它，让这个由太阳创造出来的温差能源头，变成改善我们生活、保护地球环境的重要力量。这是大自然给我们的礼物，我们可不能辜负呀。
海洋温差能发电技术研究现状及在我国的发展前景
第２４卷第４期 苏佳纯等：海洋温差能发电技术研究现状及在我国的发展前景 ８５
发电的具体设想，此后他的学生Ｃｌａｕｄｅ于１９２９年６
月在古巴马但萨斯海湾的陆地上建成了一座输出功 率为２２ ｋＷ的温差能开式循环发电装置。但是，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，开发工作一直受到冷遇，直至１９７３年石油危
机之后才复苏，并取得了实质性进展。２Ｏ世纪后 期，相关研究曾一度放缓，但在２００８年后全球新能
源经济政策的推动下，关键技术的研究已有较大的 突破，已示范运行的小规模温差发电装置也取得一 定效果，商业化装置已经被提上日程。
本文概述了海洋温差能发电的发展现状，对比 了国际上不同温差能发电装置的类型特点和技术指
标，分析了海洋温差能发电的核心技术以及装置成 本，得出的基本判断是温差能开发利用处于商业化
开发前期阶段：目前设计建造规模为１０ ＭＷ的温 差能发电装置的相关技术已经成熟，并且在现有条
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１００ Ｍｗ级别的装置在技术上还
存在着较多瓶颈问题。笔者还研究了我国温差能资 源分布情况，并编制了我国海域温差能资源分布示意
图，同时提出我国对海洋温差能的开发利用应予以足 够的重视，并对如何开发温差能资源提出了建议。
１ 海洋温差能发电技术发展状况调研
１．１海洋温差能发电技术的发展历程 海洋温差能发电技术的研究已有１００多年的历
史（表１）。美国和日本在海洋温差能的研究中起了 主导作用，试运行了一系列的示范工程。
１．２海洋温差能发电装置的热电转换 海洋温差能发电装置的热电转换主要依靠其循
环系统完成。循环系统主要有３种形式，早期研究 主要采用的是郎肯循环系统（包括开式循环系统、闭
式循环系统以及混合式循环系统），郎肯循环的效率 比较低，发电效率为３％左右；美国的Ｋａｌｉｎａ教授 发明了使用氨及水混合物作为工质的Ｋａｌｉｎａ循环，
温差发电汤姆逊效应
温差发电
百科名片
温差发电
温差发电，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；用过的废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, 海洋温差能约15X10^8千瓦。
目录
生物的热电效应
热电效应的应用
热电第三效应一一汤姆逊效应
汤姆逊效应的物理学解释
生物的热电效应
热电效应的应用
热电第三效应一一汤姆逊效应
汤姆逊效应的物理学解释
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编辑本段 生物的热电效应
美国科学家发现，鲨鱼鼻子里的一种胶体能把海水温度的变化转换成电信号，传
送给神经细胞，使鲨鱼能够感知细微的温度变化，从而准确地找到食物 ___ 科学家猜
测，其他动物体内也可能存在类似的胶体 •这种因温差而产生电流的性质与半导体材
料的热电效应类似，人工合成这种胶体，有望在微电子工业领域获得应用。
温差发电
美国旧金山大学的一位科学家在 1月30日出版的英国《自然》杂志上报告说，他从
鲨鱼鼻子的皮肤小孔里提取了一种与普通明胶相似的胶体，发现它对温度非常敏感，
0.1 C的温度变化都会使它产生明显的电压变化。
鲨鱼鼻子的皮肤小孔布满了对电流非常敏感的神经细胞 •海水的温度变化使胶体
内产生电流，刺激神经，使鲨鱼感知到温度差异 •科学家认为，借助这种胶体，鲨鱼
能感知到0.001 C的温度变化，这有利于它们在海水中觅食。
哺乳动物靠细胞表面的离子通道感知温度： 外界温度变化导致带电的离子进出通
道，产生电流，刺激神经，从而使动物感知冷暖 .与哺乳动物的这种方式不同，鲨鱼
利用胶体，不需要离子通道也能感知温度变化。
编辑本段热电效应的应用
热电制冷
热电制冷又称作 温差电制冷，或半导体制冷，它是利用热电效应（帕尔帖效应） 的一种制冷方法。
新能源论文-海洋能发电
新能源论文-海洋能发电
海洋能是一种可再生的自然能源，主要包括潮汐能、波浪能、海流能、海水温差能和海水盐差能。这些能源的开发对于沿海地区和海域的经济发展以及节能减排工作都具有重要意义。当前应用在发电技术中的海洋能主要有海洋温差发电、海洋波浪发电和潮汐发电。
随着全球能源消费的增长，能源安全和环境问题越来越受到关注。传统能源的减少和开发难度增大使人类陷入前所未有的能源危机。大部分传统能源的利用过程伴随着相当程度的污染，严重破坏了人类的生存环境。因此，开发清洁而安全的新能源是解决目前能源与环境困境的有效办法之一。海洋能应用技术日趋成熟，为人类在下个世纪充分利用海洋能展示了美好的前景。
海洋能是一种蕴藏在海洋中的重要的可再生清洁能源，更广义的海洋能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。海洋能是由太阳能加热海水、太阳月球对海水的引力、地球自转力等因素的影响下产生的，因而是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源。开发海洋能不会产生废水、废气，也不会占用大片良田，更没有辐射污染，因此，海洋能被称为21世纪的绿色能源。
海洋能在海洋总水体中的蕴藏量巨大，能量密度低而单位体积、单位面积、单位长度所拥有的能量较小。要想得到大能量，就需要从大量的海水中获取。因此，海洋能的开发需要大量的投资和技术支持。但是，海洋能是一种洁净的新能源，具有重要的经济和环境价值。海洋能的开发利用对于沿海地区和海域的经济发展和节能减排工作都具有重要意义。
海洋能是一种具有广阔前景的新能源。随着高技术的支持和投资的增加，海洋能的应用技术将会不断成熟。开发利用海洋能将会成为人类在下个世纪的重要任务之一。
海洋能利用的装备简介
海洋能利用的装备简介
海洋能是指利用海洋中蕴藏的能源，如潮汐能、海浪能、海洋温差能等。随着对传统能源的需求不断增加以及环境问题的日益突出，海洋能的开发利用成为了当今世界能源领域的热门话题。下面将为大家介绍几种常见的海洋能利用装备。
一、潮汐发电装备
潮汐发电是利用潮汐能将海水的动能转化为电能的一种方式。潮汐发电装备主要包括潮汐发电机组、潮汐涡轮机、发电变压器等。潮汐发电机组通过捕捉潮汐涨落产生的动能，驱动潮汐涡轮机旋转，再通过发电变压器将机械能转化为电能，供应给电网使用。
二、海浪发电装备
海浪发电是利用海浪能将海浪的动能转化为电能的一种方式。海浪发电装备主要包括海浪发电机组、海浪涡轮机、发电变压器等。海浪发电机组通过捕捉海浪的振动能量，驱动海浪涡轮机旋转，再通过发电变压器将机械能转化为电能，供应给电网使用。
三、海洋温差发电装备
海洋温差发电是利用海水温差将热能转化为电能的一种方式。海洋温差发电装备主要包括海洋温差发电机组、海水换热器、发电变压器等。海洋温差发电机组通过在海水温差处设置海水换热器，使得工质在高温和低温之间循环，产生膨胀和压缩，从而驱动发电机发电，将热能转化为电能。
四、海洋能测量装备
海洋能测量装备主要用于对海洋能源的测量和监测。它包括潮汐测量装备、海浪测量装备、海洋温差测量装备等。这些测量装备可以通过测量和记录海洋能源的相关参数，如潮汐的涨落幅度、海浪的振幅和频率、海水温差等，为海洋能的开发利用提供准确的数据支持。
五、海洋能储存装备
海洋能储存装备主要用于将海洋能转化为其他形式的能源进行储存。目前常见的海洋能储存装备包括氢能储存装备、压缩空气储能装备等。这些装备能够将海洋能转化为氢能或压缩空气，通过储存设备进行储存，以便在需要时再转化为电能供应给电网使用。
总结：
海洋能利用的装备涵盖了潮汐发电装备、海浪发电装备、海洋温差发电装备、海洋能测量装备和海洋能储存装备等多种类型。这些装备通过不同的方式将海洋能转化为电能或其他形式的能源，为解决能源和环境问题提供了新的解决方案。随着技术的不断进步和创新，相信海洋能的开发利用将会更加广泛和深入。
海洋温差发电的研究现状与展望
第３ｌ卷第２期
２０１１年４月 东北电力大学学报
Ｊｏｕｒｎａｌ Ｏｆ Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｄｉａｎｉｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｖｏ１．３１．Ｎｏ．２
Ａｐｒ．，２０１１
文章编号：１００５—２９９２（２０１１）０２—００７２—０６
海洋温差发电的研究现状与展望
封 光 ，钟 爽２
（１．华能沁北电厂运行部，河南济源４５４６６２；２．河南柴油机重工有限责任公司，河南洛阳４７１００３）
摘 要：海洋是一个巨大的能源库，世界各国都致力于海洋能的开发与利用，其中海洋能的热电转 换备受关注。在阐述海洋温差发电（ＯＴＥＣ）的优势及国内外发展现状的基础上，重点对动力循环方式、 工质特性对循环的影响进行分析。由于低品位能的热电转换效率较低，提高循环净效率迫在眉睫，因此 论述了提高海洋温差发电动力循环净效率的措施，并对海洋温差发电技术的发展前景进行了展望。 关键词：海洋温差发电；发展现状；工质特性；循环净效率 中图分类号：ＴＫ ０１ 文献标识码：Ａ
能源是人类生存及经济发展所不可缺少的，自从能源危机发生以来，举世瞩目于能源问题。地球表 面积的７０％是海洋，而海洋是巨大的能源库。太阳注入地球表面的能量换算为电功率约为１ ０１３ ｋＷ， 其中约２／３用于加热海面表层海水，其与深水的温差超过２０℃以上¨’２ Ｊ。理论上，热水温差在１６．６℃
即可用于发电，实际应用中一般都在２０℃以上，南北纬度在２０度以内的热带海洋都适合温差发电。据
计算，南纬２０度到北纬２Ｏ度之间的海洋洋面，要将其中一半用来发电，水水温仅平均下降１ ｏＣ，能获得 ６００亿ｋＷ的电能，相当于目前全世界所产生的全部电能。
１ 海洋温差能发展优势
海洋温差能储量最大，是国际社会公认的最具开发潜力的能源之一。根据美国Ｓｃｒｉｐｐｓ海洋研究所
艾萨克博士（Ｊ．Ｄ．Ｉｓａａｃｓ）的估计，世界上可供开发的海洋温差能为４，０００ ｘ１０ 万千瓦，且海洋温差能的 能源密度最高，是海流能的３５００倍，即使利用海流与波浪发电的效率高于温差２Ｏ倍，温差发电仍然占 极大的优势。海洋是世界上最大的太阳能采集器，它吸收的太阳能达到３７万亿千瓦，是目前人类电力 消耗总功率的大约４０００倍 Ｊ，仅可开发利用部分也已远远超出全球总能耗。全世界海洋温差能的理论 估计储量为１００亿千瓦 ’５】，所以海洋温差能转换被国际社会普遍认为是最具开发利用价值和潜力的
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。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。
温差发电
温差发电
温差发电目前有两种形式，一是利用海水表层和深层的温差，用其热量使蒸发器中的水沸腾，用氨蒸汽带动涡轮机发电。随后，氨蒸汽进入深层海水冷却，重新变成液体。在这一循环往返过程中，可以依次将海水的温差变成电力；二是用半导体温差效应直接发电。
海洋中蕴藏着丰富的太阳热能。太阳每年供应给海洋的热能大约有６０0多万亿千瓦时，如此巨大的能量，除了一部分转变为海流的动能和水汽的循环外，其余都直接以热能的形式储存在海水中， 主要表现为海水表层和深层直接的温差。通常情况下，海水表层的温度可达２５－２８℃ ，而海平面以下５００米的深处水温大约只有４－７℃，两者相差２０℃左右，热带海洋的温差更为明显。火力发电和原子能发电是以热能使水沸腾，利用水蒸汽带动涡轮机，然后发电。而海洋温差发电所用的蒸汽，一般是氨和水的混合液。与水相比，氨水的沸点只有33度，很容易变成蒸汽。
目前，海洋温差发电的能源变换效率只有3%_5%，比火力发电的40%低得多。所以要想得到比较大的功率，海洋温差发电装置必须造得很庞大，形成面积巨大的采能场，才能获得足够的电力。这样，无疑增大了发电成本。但它的优点也是不言而喻的：绿色、环保、可再生、取之不尽，用之不竭。随着新能源开发力度的不断加大，海洋温差发电已受到各国普遍重视。技术进步将大幅度降低发电成本，增加其竞争能力。日本、法国、比利时等国已经建成一些海水温差发电站，功率从100千瓦至10000千瓦不等。
半导体温差发电是根据塞贝克效应制成的。所谓塞贝克效应是指把两种半导体（即P型和N型硅用金属片串接起来）的接合端置于高温处，处于低温环境的另一端就可以产生电动势，接上负载即在回路中形成电流。这是十分方便、安全、环保的。人类在航天等各种特殊环境中已广泛应用了这一技术。目前，市场上已有半导体温差发电模块出售，用其为手机、电脑充电以及用于应急照明，效果都非常之好，可惜功率太小，大规模工业化使用为时尚早。（6）
海水温差发电的正确方法
海水温差发电的正确方法
海水温差发电的办法，是利用被太阳晒热的温海水，使被加压的一种液体氨变成蒸气，用这种蒸气去推动汽轮发电机发电。然后再用深海的冷水使氨蒸气冷却，变成液体循环使用。
海水温差大的地方进行海水温差发电的最佳之地就是热带海洋。热带地区阳光强烈，海水里储存的太阳能最多，上下层海水温差也最大。我国西沙群岛海域，在5月份测得表层海水水温有30℃，但1000米深处的冷海水只有5℃。这里的海水温差大，很适合发电。我国位于东半球，海洋温差条件很好。
目前有封闭式循环系统、开放式循环系统、混合式循环系统等，其中以封闭式循环系统技术较成熟。
1、封闭式：随着海水深度的变化，表层海水受到阳光照射，吸收能量而温度较高;而在海平面200米以下，阳光几乎无法到达，因此温度较低。海水深度越深，其温度也就越低。
海水温差发电时，需抽取表层温度较高的海水，使热交换机内的低沸点液体〈例如氨〉沸腾为蒸气，然后推动发电机发电，再将其导入另一热交换机，使用深层海水将其冷却，如此完成一个循环。
2、开放式：将表层海水引入真空状态的蒸发槽中，因低压下水的沸点极低而沸腾为水蒸气，再引至凝结槽，以深层海水使之凝结为水。此过程中会在蒸发槽与凝结槽之间因压力差因而形成蒸汽流，在其间加上涡轮机即可发电。
另外，使用开放式循环系统发电会再凝结槽中形成淡水，可供使用。
排出的淡水，这是它的有利之处。
3、混合式：开始时类似开放式循环，将温暖的海面水引进真空容器使其闪化成蒸气，蒸气再进入氨的蒸发器(vaporizer)，使工作流体(氨)气化来转动涡轮机发电，如同封闭式循环一般，因此混合式循环兼具开放式循环与封闭式循环两者的特性。
最后是需要解决的技术问题，海水温差发电法中最为关键的技术就是冷水管，首先，它必须深入海平面下约1,000米的深处，第二，它的管径必须够大，才能引入较多海水确保发电效率。
海洋温差发电原理
海洋中蕴藏着丰富的太阳热能。太阳每年供应给海洋的热能大约有６０多功能万亿千瓦时，这样庞大的能量，除了一部分转变为海流的动能和水气的循环外，都直接以热能的形式储存在海水中，
主要表现为海水表层和深层直接的温差。通常情况下，海水表层的温度可达２５－２８℃ ，而海平面以下５００米的深处水温大约只有４－７℃，两者相差２０℃左右，热带海洋的温差更为明显.
在赤道地区，接近海面的表面海水温度在太阳照射下高达近30摄氏度，而水深数百米的深层海水温度是5~10度。海洋温差发电就是利用这一温差进行的。据佐贺大学海洋能源研究中心介绍，位于北纬40度——南纬40度的100个国家和地区都可以进行海洋温差发电.
火力发电和原子能发电是以热能使水沸腾，利用蒸汽带动涡轮机，然后发电。作为带动涡轮机的蒸汽。海洋温差发电是利用氨和水的混合液。与水的100度相比，氨水的沸点是33度，容易沸腾。
借助表面海水的热量，利用蒸发器使水沸腾，用氨蒸汽带动涡轮机。氨蒸汽会被深层海水冷却，重新变成液体。在这一往返过程中，可以依次将海水的温差变成电力。
海洋温差发电的原理是19世纪后半期由法国人想出来的。日本人上原从1973年开始进行研究。为了高效地将海水热量伟给氨，他开发了电容器板热交换装置，安装在凝结器和蒸发器上。结果，他确立了海洋温差发电中最高度的“上原循环”系统。
上原解释说：“由于燃料是海水，燃料费等于零。如果能够提高系统效率、降低成本，就可以投入实用。” 上原等研究人员将表面海水放入特殊的真空容器里，使它迅速蒸发，然后用深层海水进行冷却，成功地使之变成了淡水。据测算，印度1000千瓦的海洋温差发电设备一天可生产1.6万瓶淡水。
海洋温差发电的能源变换效率是3%~5%，比火力发电的40%低得多。但如果一台发电设备的输出功率达不到1万千瓦的规模，每千瓦小时的发电成本就难以控制在可与其他发电方式竞争的10日元以下。