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[科普中国]-海洋热能转换

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释义

海洋热能转换是利用海洋温差的方法,即被太阳照射变热的海洋表层与较寒冷的较深层海域之间的温差。当热流从一层流向另一层时,两层中的热力引擎获取了一些热量,并将其转化为可用能源。1

原理海洋热能转换科技运用海洋表面较暖的海水与约1,000米深较冷的海水温差,来推动发电机发电。海洋热能转换发电机可设于陆上,亦可安装于浮台或海上的船只。巨型喉管是海洋热能转换发电机的主要组件,负责将冷水输送到海洋表面。 海洋热能转换海洋热能转换(Ocean Thermal Energy Conversion,OTEC)利用表层海水与下层海水之间的温度差来产生能源。因为阳光照射,表层海水温度较高,而下层的海水温度则低得多。海洋热能转换工厂(或称海洋温差发电厂)利用温暖的表面海水加热氨水或其他低沸点的液体,由此产生气体推动涡轮机发电。之后,这些气体用从海洋深处泵送上来的海水进行冷却,从而循环使用。如果海洋吸收的太阳能有千分之一转化成电能,便可提供相当于美国一天耗电量20倍的电能。然而,海洋热能转换的设备规模庞大,需要大量资金的预先投入。2

优点海洋温差发电是连续性的输出,不像太阳能或风力会受时间,气候等影响而随时变动。

温差发电厂往往建于海中,远离城市及海滨,对于居住环境没有干扰及不良影响,此外当初欲建厂时,对土地之取得,购置也不致会发生问题。

温差发电可伴生淡水,以100MW的电而言,每天可分馏出一百万加仑的淡水;可供食用及农业灌溉,殖用。

温差发电过程产生的废热,可以回收利用,小型动力机械或农渔业使用。

温差发电厂发出的电能,了供给城市用电,也可以就近设厂制造淡水,食盐,海产加工,制取氢气等。相较石油,海洋热能转换的好处

1、海洋热能转换是一可持续发展能源

海洋能来自太阳能,是取之不尽用之不竭之能源,而且不需要燃料,是一可持绩发展之能源

石油非可再生能源,按照传统的理论,球上的石油资源终将会在不太远的期限内枯萎。

2、海洋热能转换对环境造成的污染及破坏较石油小

温差发电过程产生污染甚少,要时可以做到无污染,环境破坏的也最小。

燃烧石油等化石燃料会释放二氧化碳等污染物,成空气污染。此外,空气中的二氧化碳浓度上升会导致全球变暖,预计全球平均温度会上升,降雨模式亦会改变,令海水水位上升,对环境造成很大的破坏。

难题与影响面临的难题海洋温差发电仍是一项高科技项目,它涉及许多耐压,绝热,防腐材料问题,以及热能利用效率问题,且投资巨大,一般国家无力支持。因可再生能源科技的研发起步较晚,其经济效益目前大多仍低于不可再生能源如煤及石油等。将粗大水管放至水深五百公尺处时,受海流之影响,作业非常困难,而且贝类及藻类亦会附生在上面,效率即降低。

影响发电时会导致周围海水温度变化,影响海洋生态。

由于该发电厂兴建在海里,建筑时多少对海水造成一定的污染。

温差发电厂的体积庞大,对周遭的海洋生物都会造成一定的影响。