海洋熱能

海洋熱能

海洋熱能指的是海水中蘊有的熱能。包括海洋表面層吸收並儲存的太陽輻射能、海洋熱流(通過海底從地球逸出的熱量)、海洋其他物質生成或其他形式能量轉換成的熱能等。

基本介紹

  • 中文名:海洋熱能
  • 外文名:ocean thermal energy
  • 別稱:海洋溫差能
  • 能源類別:清潔能源
  • 特點:分布廣、儲量巨大
  • 利用方法:溫差發電
介紹,海洋熱能發電,原理,套用範圍,優點,

介紹

覆蓋地球表面積 71%的海洋蘊含著豐富的資源,也蘊含著巨大的能量,其中之一就是海洋熱能,也叫海洋溫差能。浩瀚無垠的大洋在太陽光的強烈照射下,海水溫度隨深度加深而遞減,從而產生了垂直溫度差,這垂直溫度差中就蘊藏了巨大的能量。
海洋熱能
海洋熱能儲量巨大,其每年儲量的估算值約為4.4 ×
kW·h。目前對其利用的研究主要集中在海洋溫差能發電技術、海洋溫差能制淡技術以及海水源熱泵技術。海洋溫差發電越來越受到各國的重視,隨著發電系統淨輸出功和淨效率的提高,其套用前景更加廣闊;海洋溫差能制淡技術目前尚處試驗階段,降低海水輸送能耗、提高換熱器傳熱效率是該技術今後研究的重點;海水源熱泵技術的研究近些年來逐漸興起,已經取得一定規模的套用,隨著水源、海水腐蝕和海生物附著等問題的解決,海水源熱泵技術必將得到更廣泛的套用。

海洋熱能發電

原理

海洋溫差發電技術的基本原理是:利用海洋表面的溫海水加熱某些低沸點工質並使之汽化,或通過降壓使海水汽化以驅動汽輪機發電;同時利用從深海提取的冷海水將做功後的乏汽冷凝,使之重新變為液態,形成系統循環。按照現有技術,可以轉化為電力的海洋溫差能大約為10000 (TW·h)/a,在多種海洋能資源中,其儲量僅次于波浪能[2],能源密度最高[3]。此外,海洋溫差能隨時間變化相對穩定,因此海洋溫差能發電技術有望為熱帶海島地區提供充足、穩定的電力。

套用範圍

海洋溫差發電技術要求海水溫差達到20℃以上。海洋深層受太陽輻射影響較小,全球800m以下的海水溫度約為4℃,因此海洋溫差能的資源分布主要取決於海水錶層溫度。赤道附近海域吸收太陽輻射最多,海水錶層年平均溫度可達25℃ ~ 28℃,與深層海水的最大溫差可達24℃,是海洋溫差能資源蘊藏最為豐富的地區。
海洋溫差能廣泛分布在除了南美洲西岸海域以外的北緯20°到南緯20°之間的赤道地區,橫跨太平洋、大西洋及印度洋。研究表明,全球有98個國家和地區可從海洋溫差發電技術中受益。

優點

海洋溫差發電是連續性的輸出,不像太陽能或風力會受時間,氣候等影響而隨時變動。溫差發電廠往往建於海中,遠離城市及海濱,對於居住環境沒有干擾及不良影響,此外當初欲建廠時,對土地之取得,購置也不致會發生問題。
溫差發電可伴生淡水,以100MW的電而言,每天可分餾出一百萬加侖的淡水;可供食用及農業灌溉。溫差發電過程產生的廢熱,可以回收利用,小型動力機械或農漁業使用。溫差發電廠發出的電能,了供給城市用電,也可以就近設廠製造淡水,食鹽,海產加工,製取氫氣等。

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