温差能发电原理
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，海洋温差能一年约能发电15×108=15亿千瓦。
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( Rankine Cycle，RC) 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。
前景可观
资料显示，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。据统计，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度放出的热量就有600亿千瓦发电容量。
温差能的优势就在于它可以提供稳定的电力，如果不考虑维修，这种电站可无限期地工作。同时，海洋温差能在发电富余的情况下，还可以制氢并送回陆地。
根据我国海洋专家分析，我国南海诸岛温差能利用最具潜力。青岛海洋大学一博士研究的数据显示：南海诸岛水深大于800米的海域约140万～150万平方公里，位于北回归线以南，太阳辐射强烈，表层和浅层水温均在25℃以上，500～800米以下的深层水温在5℃以下，表层深层水温差在20℃～24℃。
据初步计算，南海温差能资源理论储藏量约为1.19×109~1.33×1019千焦。
据了解，潮汐能、波浪能和海洋温差能是海洋清洁能源开发利用的主要形式，其中海洋温差能约占海洋能源储量的90%。据测算，仅我国南海蕴藏的温差能，每年就能发电5亿千瓦时。利用海洋温差发电课题的实验成功，不仅能够为我国沿海尤其是岛屿、海上石油平台的能源供应问题提供新的解决方案，还可用于反季蔬菜大棚、水产品养殖等附属开发。
“如果把海洋温差能量利用起来，将是现在发电量的2倍。”近日，华彬集团副总裁刘少华对外界透露，该公司第一个海洋温差发电项目可能将于2013年6月启动，28个月建成。
我国温差能发电现状
在世界温差能研究领域，美国与日本的技术最为先进，曾先后研建了多个温差能电站，但都是示范性的，其中由美国太平洋高技术研究国际中心在夏威夷研建开式循环温差能利用系统，目前保持着世界温差能净输出功率40千瓦~50千瓦的最高记录。
但与国外相比，我国的温差能开发利用技术在示范规模和净输出功率方面，还存在着明显的差距。青岛海洋大学博士的研究表明，海洋温差发电海还面临着以下难题：
首先是管道材料。在实际操作中，要产生相当规模的电能，就必须让表层海水和深层海水流动循环起来，管道要在深海承受巨大的大气压力、不断摇摆的洋流压力以及频繁变化的水温。
据海洋专家推测，一个10兆瓦的此类电站，预计需要一根直径13英尺的大管道。而要用于100兆瓦或更高容量的电站，预计其直径要达到33英尺宽，在水下延伸1000米，这几乎相当于纽约地铁隧道宽，两个半帝国大厦高。
其次，管道必须在现场生产。一根3200英尺长、33英尺宽的管道，如果在工厂制成，再用铁路或驳船运输拖入海洋，沉入水中，不但有运输方面的挑战，也很难抬升到合适的角度，沉降到适当的深度。因此，需要先在海上建造平台——要能够抵御风暴、洋流等，然后现场制造管道。
第三，对深海领域进行水流动与循环，且建造规模性设施，必然会影响到海洋生态环境，如海洋生物有被卷入管道的风险。
温差能发电优缺点
优点：1.转换过程中不需要机械运动部件，不需要附加的驱动、传动系统，因而结构紧凑，没有震动和噪声。2.在有微小温差存在的条件下就能将热能直接转换为电能，通过选择合适的半导体材料类别，可以在很宽的温度范围内(300K-1400K)利用热能。3.安装、使用简便，控制和维护方便，可长期免维护工作。体积小，重量轻，使得携带，运输，保养便利。4.安全无污染，热电材料无气态或液态介质存在，而且在能量转变过程中没有废水、废气等污染物的排出，是一种近乎零排放的能源材料。
缺点：最大困难是温差太小，能量密度太低，温差能转换的关键是强化传热传质技术，发电效率低，目前一般不高于40%。
展望
未来发电技术的研究方向是朝着寻找在更大范围之内热电优值更高材料，在最匹配条件下工作提高效率。由于独特的优势，温差发电技术在航天、军用领域展示了很好的应用前景，同时作为一种绿色环保的发电方式，近年来民用领域的应用同样发展迅速。尽管由于材料、技术等原因，但随着发展，温差能将会更大的发挥其在低品位能源利用方面的优势。
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