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海洋溫差發(fā)電 夢想不會太遙遠

來源: 時間:2024-08-09 11:09:43 瀏覽次數(shù):

“就人類信仰而言,全世界最大的能量是光與愛;而就無限能源而言,非‘海洋能’莫屬!”1870年,科幻小說家儒勒·凡爾納在《海底兩萬里》中有這樣一段充滿想象力的描述,為人類探索海洋能源利用開啟了一扇智慧的大門,也許未來的某一天,廣闊的海洋中能夠給全世界提供源源不斷的能量。

“就人類信仰而言,全世界最大的能量是光與愛;而就無限能源而言,非‘海洋能’莫屬!”1870年,科幻小說家儒勒·凡爾納在《海底兩萬里》中有這樣一段充滿想象力的描述,為人類探索海洋能源利用開啟了一扇智慧的大門,也許未來的某一天,廣闊的海洋中能夠給全世界提供源源不斷的能量。

 

海洋中大部分熱量大都存儲在距海平面100米以上的表層海水中,表層溫度可達2028℃,而在海平面1千米以下,水溫只有45,海洋深層水溫常年保持恒定,上下水層之間溫差保持在20℃左右。利用海洋溫差進行發(fā)電這一美好設想,人們幾十年來孜孜以求,為之付出了不懈的努力。

海洋蘊含的能量巨大,取之不盡,用之不竭,不會污染環(huán)境,不會排放溫室氣體,被人們寄予厚望,利用海水的溫差進行發(fā)電進入人們探索海洋能的視野。

大家知道,火力發(fā)電和核能發(fā)電是以熱能使水沸騰,利用蒸汽帶動渦輪機發(fā)電,同樣,海洋溫差發(fā)電也是運用渦輪機,不過用的工質不是水,而是氨水和水的混合液。水的沸點是100℃,而氨水的沸點是零下33℃,相比之下后者更容易沸騰,把溫暖的表層海水加入內層裝有氨水等低沸點液體的管道,氨水沸騰后的蒸汽就可以推動渦輪機發(fā)電,之后再將深層冰冷的海水泵入蒸汽管道進行冷卻,導致氨蒸氣冷凝回液體狀態(tài),進入下一個循環(huán)。

20世紀70年代石油危機爆發(fā),美國總統(tǒng)吉米·卡特簽署了一項命令,1999年之前采用海洋溫差發(fā)電技術生產1萬兆瓦的電力。由于石油價格一降再降,替代石油的“海洋溫差發(fā)電”方案被無限期擱置。


近來年,隨著降低碳排放的呼聲越來越高漲,對新能源的渴求越來越強烈,海洋溫差發(fā)電的研究也在全球不斷涌現(xiàn),海洋溫差發(fā)電站已經出現(xiàn)在世界各地。日本、法國、比利時等國都已經建成了海洋溫差發(fā)電站,功率從100千瓦到5000千瓦不等,上萬千瓦的電站也正在籌建之中。目前海洋溫差發(fā)電達到實用階段面臨諸多困難,主要是投資巨大、回報期較長、配套裝備短板、煤炭石油低價等等。

2012年8月,由國家海洋局第一海洋研究所承擔了國家科技支撐計劃15千瓦溫差能發(fā)電項目,經過多年的研究取得了可喜進步,并通過了試驗項目驗收,使我國成為繼美國、日本之后,第三個獨立掌握海洋溫差能發(fā)電技術的國家,標志著我國海洋溫差能發(fā)電進入了一個新階段。


山東科靈節(jié)能裝備股份有限公司參與了海洋溫差發(fā)電系統(tǒng)的核心裝備——“ORC超低溫發(fā)電機組”的研發(fā)并取得了成功,近幾年又持續(xù)加大研發(fā)投入,從10KW到200KW一系列ORC超低溫發(fā)電機陸續(xù)取得突破,除了用于海洋溫差發(fā)電,還可以廣泛用于低溫熱水、低溫煙氣領域。鋼鐵、有色、化工等六大行業(yè),低溫余熱資源豐富,由于溫度過低應用難度大,ORC發(fā)電機完全可以讓這些低溫余熱變廢為寶,同時在太陽能、地熱能等方面,ORC超低溫發(fā)電機具有廣闊的應用前景。


利用海洋溫差發(fā)電有廣闊的發(fā)展前景,眾多科研院所、協(xié)同企業(yè)一直在共同發(fā)力,相信在不遠的將來一定會變成現(xiàn)實,讓海洋中巨大的能量滿足全人類所需,從而改變世界能源的發(fā)展進程。


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