如何利用海水的温差发电？ - 海洋电力生成

海洋热能转换( OTEC ) 利用较冷的深海和较暖的浅海或表层海水之间的海洋热梯度来运行热机并产生有用的功，通常以电力的形式出现。OTEC 可以以非常高的容量因数运行，因此可以在基本负载模式下运行。

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在北大西洋和南大洋相当特定的区域，由于海洋表层水与寒冷大气相互作用而形成的密度较大的冷水团沉入深海盆地，并通过温盐环流扩散到整个深海。来自深海的冷水上涌由表层冷水的 下涌补充。

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在海洋能源中，OTEC 是持续可用的可再生能源之一，可以为基荷供电做出贡献。OTEC 的资源潜力被认为远大于其他海洋能源形式。在不影响海洋热结构的情况下，OTEC 每年可产生高达 88,000 TWh的电力。

系统可以是封闭循环或开放循环。闭式循环 OTEC 使用通常被认为是制冷剂的工作流体，例如氨或R-134a。这些流体沸点低，因此适合为系统的发电机提供动力来发电。迄今为止，OTEC 最常用的热循环是使用低压涡轮机的朗肯循环。开式循环发动机使用海水本身的蒸汽作为工作流体。

OTEC 还可以提供大量冷水作为副产品。这可用于空调和制冷，而富含营养的深海海水可用于生物技术。另一种副产品是从海水中蒸馏出的淡水。

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OTEC 理论最早于 1880 年代发展起来，第一个工作台规模的示范模型于 1926 年建成。目前正在运行的中试规模 OTEC 工厂位于日本，由佐贺大学和夏威夷的 Makai 监督。

在地表附近，海洋温度温暖——尤其是在热带地区。在更深的海洋深处，水温很冷。海洋热能转换厂利用海水温度的这些变化为发电的涡轮机提供动力。

目前运营的 OTEC 工厂

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2013 年 3 月，佐贺大学与日本各行业一起完成了新 OTEC 工厂的安装。冲绳县于 2013 年 4 月 15 日宣布在久米岛开始 OTEC 运行测试，主要目的是证明计算机模型的有效性，并向公众展示 OTEC。测试和研究将在佐贺大学的支持下进行，直至 2016 财年末。IHI Plant Construction Co. Ltd、Yokogawa Electric Corporation 和 Xenesys Inc 受托在冲绳县境内建设 100 千瓦级工厂深海水研究中心。选址是为了利用 2000 年为研究中心安装的现有深海水和表层海水取水管道。该管道用于深海水的取水，用于研究、渔业、和农业用途。该电厂由两台采用双朗肯配置的 50 kW 机组组成。 OTEC 设施和深海水研究中心免费向公众开放，预约时提供英语和日语服务。目前，这是世界上仅有的两个全面运行的 OTEC 工厂之一。当不进行特定测试时，该工厂会连续运行。

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2011 年，Makai Ocean Engineering 在 NELHA 完成了换热器测试设施。Makai 用于测试 OTEC 中使用的各种热交换技术，已获得安装 105 kW 涡轮机的资金。安装将使该设施成为最大的运营 OTEC 设施，尽管最大功率的记录将保持在夏威夷开发的开放式循环工厂。

2014 年 7 月，DCNS 集团与 Akuo Energy 合作宣布为其 NEMO 项目提供 NER 300 资金。如果成功，这个总装机容量为 16 兆瓦、净装机容量为 10 兆瓦的海上电厂将成为迄今为止最大的 OTEC 设施。DCNS 计划到 2020 年让 NEMO 运行。

2015年8月，由Makai Ocean Engineering承建的海洋热能转换发电厂在夏威夷投入运营。夏威夷州长大卫伊格“按下开关”启动了该工厂。这是第一个连接到美国电网的真正的封闭循环海洋热能转换 (OTEC) 工厂。这是一个能够产生 105 千瓦电力的演示工厂，足以为大约 120 个家庭供电。

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