海洋溫差能的發電過程
1.將海洋表層的溫水抽到常溫蒸發器,在蒸發器中加熱氨水、氟利昂等流動媒體,使之蒸發成高壓氣體媒體。
2.將高壓氣體媒體送到透平機,使透平機轉動並帶動發電機發電,同時高壓氣體媒體變為低壓氣體媒體。
3.將深水區的冷水抽到冷凝器中,使由透平機出來的低壓氣體媒體冷凝成液體媒體。
4.將液體媒體送到壓縮器加壓後,再將其送到蒸發器中去,進行新的循環。
海洋溫差能的特點
海洋占地球表麵的70%。由於這個能量來自太陽,可以說取之不盡,用之不竭。②海水溫度差隻有20℃且屬於低品位能量,最大轉換效率隻有4%左右。③屬於自然能源,不會造成環境汙染,與其他自然能源相比,可以不分晝夜,不受時間季節氣候等條件的限製,能量供應穩定。④由於海水具有腐蝕性、生物汙損性,因此設備應考慮使用耐腐蝕、少汙染材料,同時要考慮耐生物汙損的對策,由於深海抽上來的海水含有較多的營養成分,有利於提高海洋漁業產量。
利用熱帶洋麵海水和760米深處的冷海水之間溫度差發電。海洋熱能轉換裝置最大優點是可以不受潮汐變化和海浪影響而連續工作。另外,它不但不產生空氣汙染物或放射性廢料,而且它的副產品是優質的淡化海水。熱帶海麵的水溫通常約在27℃,深海水溫則保持在冰點以上幾攝氏度。這樣的溫度梯度使得海洋熱能轉換裝置的能量轉換隻達3%~4%。因此,海洋熱能轉換裝置必須動用大量的水,方可彌補自身效率低的缺點。實際上20%~40%的電力用來把水通過進水管道抽入裝置內部和熱能轉換裝置四周。盡管OTEC裝置仍存在不少工程技術和成本方麵的問題,但它畢竟有很大潛力。未來學家認為,它是全世界從石油向未來無汙染的氫燃料過渡的重要組成部分。有的科學家認為,OTEC對環境無害,並可能提供人類所需的全部能量。
鑒於上述特點,美國、日本等海洋資源豐富的國家,目前正在積極研究及應用海洋溫差發電係統。使之在資源短缺的今天,成為人類的有力選擇。
我國海洋溫差能分布
中國的南海海域遼闊,水深大於800米的海域約140~150萬平方千米,位於北回歸線以南,太陽輻射強烈,是典型的熱帶海洋,表層水溫均在25℃以上。800~5000米以下的深層水溫在5℃以下,表、深層水溫差在20℃~24℃,蘊藏著豐富的溫差能資源。
中國溫差能資源蘊藏量大,在各類海洋能資源中占居首位,這些資源主要分布在南海和台灣以東海域,尤其是南海中部的西沙群島海域和台灣以東海區,具有日照強烈,溫差大且穩定,全年可開發利用,冷水層離岸距離小,近岸海底地形陡峻等優點,開發利用條件良好,可作為國家溫差能資源的先期開發區。
知識點
墨西哥灣流
墨西哥灣流是世界上第一大海洋暖流。墨西哥灣流雖然有一部分來自墨西哥灣,但它的絕大部分來自加勒比海。當南、北赤道流在大西洋西部彙合之後,便進入加勒比海,通過尤卡坦海峽,其中的一小部分進墨西哥灣,再沿墨西哥海灣海岸流動,海流的絕大部分是急轉向東流去,從美國佛羅裏達海峽進入大西洋。這支進入大西洋的灣流起先向北,然後很快雙向東北方向流去,橫跨大西洋,流向西北歐的外海,一直流進寒冷的北冰洋水域。它的厚度200~500米,流速2.05米/秒,輸送的水量比黑潮大1.5倍。
灣流蘊含著巨大的熱量,它所散發的熱量,恐怕比全世界一年所用燃煤產生的熱量還要多。由於它的到來,英吉利海峽兩岸每1米長的土地享受著相當每年燃燒6萬噸標準煤所發出的溫暖。
延伸閱讀
能源,亦稱能量資源或能源資源,是指可產生各種能量(如熱能、電能、光能和機械能等)或可做功的物質的統稱。是指能夠直接取得或者通過加工、轉換而取得有用能的各種資源,包括煤炭、原油、天然氣、煤層氣、水能、核能、風能、太陽能、地熱能、生物質能等一次能源和電力、熱力、成品油等二次能源,以及其他新能源和可再生能源。
能源是人類活動的物質基礎。在某種意義上講,人類社會的發展離不開優質能源的出現和先進能源技術的使用。在當今世界,能源的發展,能源和環境,是全世界、全人類共同關心的問題,也是社會經濟發展的重要問題。