我们怎么去利用海水温差发电

海水温差发电是一种可再生能源，主要是利用表层海水与深层海水的温度不同来进行发电。

☞工作原理

海洋温差发电是利用热交换的原理来发电。首先需要抽取温度较高的海洋表层水，将热交换器里面沸点很低的工作流体（working fluid，如氨、氟利昂等）蒸发气化，然后推动涡轮发电机而发出电力；再把它导入另外一个热交换器，利用深层海水的冷度，将它冷凝而回归液态，这样就完成了一个循环，周而复始的工作。

在热交换技术平台，目前有封闭式循环系统、开放式循环系统、混合式循环系统等，其中以封闭式循环系统技术较成熟。而在地点的设置上，则有岸基式、离岸式差别。

☞封闭式循环系统

随着海水深度的变化，表层海水受到阳光照射，吸收能量而温度较高；而在海平面200米以下，阳光几乎无法到达，因此温度较低。海水深度越深，其温度也就越低。海水温差发电时，需抽取表层温度较高的海水，使热交换机内的低沸点液体〈例如氨〉沸腾为蒸气，然后推动发电机发电，再将其导入另一热交换机，使用深层海水将其冷却，如此完成一个循环。

☞开放式循环系统

将表层海水引入真空状态的蒸发槽中，因低压下水的沸点极低而沸腾为水蒸气，再引至凝结槽，以深层海水使之凝结为水。此过程中会在蒸发槽与凝结槽之间因压力差因而形成蒸汽流，在其间加上涡轮机即可发电。另外，使用开放式循环系统发电会在凝结槽中形成淡水，可供使用。排出的淡水，这是它的有利之处。

☞混合式循环系统

开始时类似开放式循环，将温暖的海面水引进真空容器使其闪蒸成蒸气，蒸气再进入氨的蒸发器（vaporizer），使工作流体（氨）气化来转动涡轮机发电，如同封闭式循环一般，因此混合式循环兼具开放式循环与封闭式循环两者的特性。

☞岸基式温差发电厂

建置深海水管，将深层海水取至岸边发电厂，此过程容易使冷水管之温度上升，从而使发电效率更低，另外深海抽水管的建置难度较高。

☞离岸式温差发电厂

发电厂建置在海上作业平台上，将深层海水抽取至作业平台，温水与冷水的交换在海上作业平台上完成发电，再由电缆供电至岸边。离岸式海上作业平台类似钻油平台，因此水下作业需要锚固深海海底及锚定电缆。其优点是发电效率相对较高，可降低发电成本。

☞优点

不消耗任何燃料

无废料

不会制造空气污染、水污染、噪音污染

整个发电过程几乎不排放任何温室气体，例如二氧化碳

全年且一天中所有时间段皆可发电，十分稳定

副产品是淡水，可供使用

☞缺点

资金庞大

发电成本高

深海冷水管路施工风险高

影响周遭海域生物的生存权

海洋中蕴藏着丰富的太阳热能。太阳每年供应给海洋的热能大约有６０多功能万亿千瓦时，这样庞大的能量，除了一部分转变为海流的动能和水气的循环外，都直接以热能的形式储存在海水中， 主要表现为海水表层和深层直接的温差。通常情况下，海水表层的温度可达２５－２８℃ ，而海平面以下５００米的深处水温大约只有４－７℃，两者相差２０℃左右，热带海洋的温差更为明显. 

在赤道地区，接近海面的表面海水温度在太阳照射下高达近30摄氏度，而水深数百米的深层海水温度是5~10度。海洋温差发电就是利用这一温差进行的。据佐贺大学海洋能源研究中心介绍，位于北纬40度——南纬40度的100个国家和地区都可以进行海洋温差发电. 

火力发电和原子能发电是以热能使水沸腾，利用蒸汽带动涡轮机，然后发电。作为带动涡轮机的蒸汽。海洋温差发电是利用氨和水的混合液。与水的100度相比，氨水的沸点是33度，容易沸腾。 

借助表面海水的热量，利用蒸发器使水沸腾，用氨蒸汽带动涡轮机。氨蒸汽会被深层海水冷却，重新变成液体。在这一往返过程中，可以依次将海水的温差变成电力。 

海洋温差发电的原理是19世纪后半期由法国人想出来的。日本人上原从1973年开始进行研究。为了高效地将海水热量伟给氨，他开发了电容器板热交换装置，安装在凝结器和蒸发器上。结果，他确立了海洋温差发电中最高度的“上原循环”系统。 

上原解释说：“由于燃料是海水，燃料费等于零。如果能够提高系统效率、降低成本，就可以投入实用。” 

上原等研究人员将表面海水放入特殊的真空容器里，使它迅速蒸发，然后用深层海水进行冷却，成功地使之变成了淡水。据测算，印度1000千瓦的海洋温差发电设备一天可生产1.6万瓶淡水。 

海洋温差发电的能源变换效率是3%~5%，比火力发电的40%低得多。但如果一台发电设备的输出功率达不到1万千瓦的规模，每千瓦小时的发电成本就难以控制在可与其他发电方式竞争的10日元以下。 

然而,美国工程师设计的一个16万千瓦的海洋温差发电装置，全长450米，自重23．5万吨，排水量达30万吨。由于海洋能密度比较小，并且能源变换效率是3%~5%,很低.所以要得到比较大的功率，海洋能发电装置要造得很庞大。而且还要有众多的发电装置，排列成阵，形成面积广大的采能场，才能获得足够的电力。这是海洋能利用的共同特点。 

由于海洋温差能开发利用的巨大潜力，海洋温差发电受到各国普遍重视。目前，日本、法国、比利时等国已经建成了一些海洋温差能电站，功率从100千瓦至5000干瓦不等。上万干瓦的温差电站也在建设之中。 

中国台湾红柴海水温差发电厂计划利用马鞍山核电站排出的36-38℃的废水.

设想中的温差发电装置

活塞发威--在设计上，这些漂浮物至少要潜入水下6米。其上半部分在海浪经过时被迫向下移动，而后又重新回到原有位置。这一过程会压缩中空结构内部空气，被压缩的空气将穿过所携带的发电机。

温差发电原理示如图2,该装置可利用温差直接产生电力.在P型(N型)半导体中