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《海洋溫差能發(fā)電技術(shù)研究現(xiàn)狀及在我國(guó)的發(fā)展前景.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第24卷第4期中國(guó)海上油氣Vol.24No.42012年8月CHINAOFFSHOREOILANDGASAug.2012海洋溫差能發(fā)電技術(shù)研究現(xiàn)狀及在我國(guó)的發(fā)展前景蘇佳純12331曾恒一肖鋼王建豐姜家駿(1.中海油新能源投資有限責(zé)任公司新能源研究院;2.中國(guó)海洋石油總公司;3.中海油研究總院)摘要對(duì)海洋溫差能發(fā)電技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)研,重點(diǎn)對(duì)比了不同類型海洋溫差能發(fā)電裝置的特點(diǎn)和技術(shù)指標(biāo),分析了海洋溫差能發(fā)電的核心技術(shù)、裝置成本以及研究方向。海洋溫差能開發(fā)利用目前尚處于商業(yè)化開發(fā)前期階段。我國(guó)南海溫差能資源豐富,開發(fā)潛力巨大,對(duì)其開發(fā)利用
2、應(yīng)予以足夠的重視。建議盡快建立南海海洋溫差能示范基地,以加快我國(guó)海洋溫差能開發(fā)利用的步伐。關(guān)鍵詞海洋溫差能發(fā)電核心技術(shù)研究現(xiàn)狀中國(guó)南海發(fā)展前景海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能、潮流能、溫近太陽(yáng)直射多,海域表層溫度可達(dá)25~28℃,與深差能和鹽差能。全球海洋能總量約有9.0×層海水間的最大溫差可達(dá)24℃,是海洋溫差能資源5[1],遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于2004年的全球發(fā)電量1.74×10TWh/a蘊(yùn)藏最為豐富的地區(qū)??砷_發(fā)的溫差能資源,即水4[2]。海洋能是可再生能源,具有很多優(yōu)10TWh/a深超過800m、溫差超過18℃的海域,廣泛分布在除越性,如清潔、
3、環(huán)保、取之不盡、用之不竭以及不占用了南美洲西岸海域的北緯10°到南緯10°之間的赤寶貴的陸地空間。海洋能發(fā)電在海洋油氣、海洋礦道地區(qū),橫跨太平洋、大西洋及印度洋(圖1),有98產(chǎn)資源開發(fā)、孤立海島開發(fā)等領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢(shì)。個(gè)國(guó)家和地區(qū)都在距其經(jīng)濟(jì)區(qū)200海里的范圍內(nèi)有[5]如何合理地開發(fā)利用海洋能資源,保護(hù)海洋環(huán)境,將可利用的溫差能資源。成為人類求生存、求發(fā)展的基本策略。海洋溫差能是指以表、深層海水的溫度差的形式所儲(chǔ)存的海洋熱能,其能量的主要來源是蘊(yùn)藏在海洋中的太陽(yáng)輻射能。海洋溫差能儲(chǔ)量巨大,占地球表面積71%的海洋是地球上最大的太陽(yáng)能存儲(chǔ)裝
4、置,體積為6.0×1073的熱帶海洋的海水每天km11[3]吸收的能量相當(dāng)于2.45×10桶原油的熱量。按照現(xiàn)有技術(shù)水平,可以轉(zhuǎn)化為電力的海洋溫差能大約為10000TWh/a,在多種海洋能資源中,其資源[1]儲(chǔ)量?jī)H次于波浪能,位于第二。此外,海洋溫差能還具有隨時(shí)間變化相對(duì)穩(wěn)定的特性。因此,利用海[4]圖1世界溫差能資源分布示意圖洋溫差能發(fā)電有望為一些地區(qū)提供大規(guī)模的、穩(wěn)定的電力。海洋溫差能發(fā)電即利用表層溫海水加熱某些低沸點(diǎn)工質(zhì)并使之汽化(或通過降壓使海水汽化),以800m以下的海水溫度恒定在4℃左右,因此海洋溫差能的資源分布主要取決于海水的
5、表層溫驅(qū)動(dòng)汽輪機(jī)發(fā)電;同時(shí)利用深層冷海水將做功后的度,而海洋表層海水溫度主要隨著緯度的變化而變乏汽冷凝重新變?yōu)橐后w,形成系統(tǒng)循環(huán)。1881年法化,低緯度地區(qū)水溫高,高緯度地區(qū)水溫低,赤道附國(guó)科學(xué)家J.D’Arsonval第一個(gè)提出利用海洋溫差第一作者簡(jiǎn)介:蘇佳純,女,2009年畢業(yè)于美國(guó)愛荷華州立大學(xué),獲有機(jī)化學(xué)專業(yè)理學(xué)碩士學(xué)位,現(xiàn)主要從事液化天然氣與新能源的研究工作。地址:北京市朝陽(yáng)區(qū)安貞西三區(qū)15號(hào)樓凱康海油大廈(郵編:100029)。E-mail:sujch2@cnooc.com.cn。第24卷第4期蘇佳純等:海洋溫差能發(fā)電技術(shù)研究現(xiàn)
6、狀及在我國(guó)的發(fā)展前景85發(fā)電的具體設(shè)想,此后他的學(xué)生Claude于1929年6表1國(guó)際海洋溫差能發(fā)電技術(shù)發(fā)展年表月在古巴馬但薩斯海灣的陸地上建成了一座輸出功年份重要事件率為22kW的溫差能開式循環(huán)發(fā)電裝置。但是,由法國(guó)物理學(xué)家J.D’Arsonval最早提出海洋溫差能利1881用的設(shè)想。于溫差能利用在技術(shù)及經(jīng)濟(jì)性上還存在很多問題和1926法國(guó)物理學(xué)家G.Claude開始海洋溫差能的實(shí)驗(yàn)。困難,開發(fā)工作一直受到冷遇,直至1973年石油危法國(guó)物理學(xué)家G.Claude首次在古巴馬但薩斯海灣沿1929海建成了一座開式循環(huán)發(fā)電裝置,輸出功率22kW,
7、但機(jī)之后才復(fù)蘇,并取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。20世紀(jì)后水泵耗功太大。期,相關(guān)研究曾一度放緩,但在2008年后全球新能美國(guó)科學(xué)家J.H.Anderson等人構(gòu)想了一種新的閉式1964循環(huán)“海洋溫差能轉(zhuǎn)換”(OTEC)發(fā)電站。源經(jīng)濟(jì)政策的推動(dòng)下,關(guān)鍵技術(shù)的研究已有較大的1973在能源危機(jī)的推動(dòng)下,日本和美國(guó)開展了相關(guān)的基礎(chǔ)研究。突破,已示范運(yùn)行的小規(guī)模溫差發(fā)電裝置也取得一1974日本將OTEC研究列入“陽(yáng)光計(jì)劃”(SunshineProject)。定效果,商業(yè)化裝置已經(jīng)被提上日程。美國(guó)能源研究與發(fā)展管理局(ERDA,現(xiàn)能源部前身之1974一)成立了夏威
8、夷官方自然能源實(shí)驗(yàn)室,開展了對(duì)本文概述了海洋溫差能發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀,對(duì)比OTEC的研究。了國(guó)際上不同溫差能發(fā)電裝置的類型特點(diǎn)和技術(shù)指1974第一屆國(guó)際OTEC會(huì)議在美國(guó)舉行。197