我国温差能开发条件优越 或可节省千亿损失

2019-07-03 10:31

  OFweek工控网讯:日前由国家海洋局第一海洋研究所开发的海洋温差能发电系统实验成功并通过国家验收。这一海洋绿色能源项目不仅填补了我国在海洋温差能利用领域的空白,也使我国成为继美国和日本之后第三个掌握这种技术的国家。

  什么是温差能

  温差能是指海洋表层海水和深层海水之间水温之差的热能。海洋的表面把太阳的辐射能的大部分转化成为热水并储存在海洋的上层。另一方面,接近冰点的海水大面积地在不到1000m的深度从极地缓慢地流向赤道。这样,就在许多热带或亚热带海域终年形成20℃以上的垂直海水温差。利用这一温差可以实现热力循环并发电。

  目前,海洋温差发电的能源变换效率只有3%_5%,比火力发电的40%低得多。所以要想得到比较大的功率,海洋温差发电装置必须造得很庞大,形成面积巨大的采能场,才能获得足够的电力。这样,无疑增大了发电成本。但它的优点也是不言而喻的:绿色、环保、可再生、取之不尽,用之不竭。而且,与潮汐能、波浪能受到季节的影响而又间歇性不同随着海水温差基本恒定,所以温差能较稳定,24小时不间断,昼夜波动小。新能源开发力度的不断加大,海洋温差发电已受到各国普遍重视。技术进步将大幅度降低发电成本,增加其竞争能力。

  我国温差能覆盖区域及发展潜力

  我国南海海域辽阔,水深大于800米的海域约140-150万平方公里,位于北回归线以南,太阳辐强烈,是典型的热带海洋。表层水温均在25℃以上。500-800米以下的深层水温在5℃以下,表深层水温度在20℃-24℃,蕴藏着丰富的温差能资源,据初步计算,南海温差能资源理论蕴藏量约为1.19-1.331019千焦耳,技术上可开发利用的能量(热效率取7%)约为8.33-9.311017千焦耳,实际可供利用的资源潜力(工作时间取50%,利用资源10%)装机容量达13.21-14.76亿kW。我国台湾岛以东海域表层水温全年在24℃-28℃,500-800米以下的深层水温5℃以下,全年水温差20℃-24℃,据台湾电力专家估计,该区域温差能资源蕴藏量约为2.161014千焦耳。

  我国温差能资源蕴藏量大,在各类海洋能资源中占居首位,尤其是南海中部的西沙群岛海域和台湾以东海区,具有日照强烈,温差大且稳定,全年可开发利用,冷水层与岸距离小,近岸海底地形陡峻等优点,开发利用条件良好,可作为我国温差能资源开发的先期开发区。

  温差能发电的利与弊

  目前我国消耗大量的煤炭,石油,天然气等化石燃料,然而,这些化石燃料燃烧会带来很多环境的问题,例如大气与水资源的污染,大量的碳排放加重全球变暖以及厄尔尼诺现象,而我国每年用于处理污染带来的经济损失就达到近千亿元。

  而对于海洋温差发电就不会造成这些问题,首先因为海洋温差发电仅仅是利用海水表层和底层的温差来发电,提供能量,从而它是一个绝对清洁的能源,不会对大气造成污染。因此,如果全球大力开展海洋温差发电,仅中国每年就可以减少大量的有毒气体以及碳排放,仅考虑可以治理的部分就可以减少近千亿元的损失。由于全球有71%的面积是被海洋所覆盖的,从而存在于海洋中的海洋温差能是非常巨大的,而且其来源稳定,不像风力发电,水力发电受到环境的影响。

  但是海水温差发电对于海洋的生态环境还是会造成一定的影响,比如会表层海水的温度降低,影响到某些海洋生物的生活,并且发电站排出的但是如果不能完全的利用而排入海洋中,势必会影响到海洋中的含盐量,并影响到海洋上的大气。并且发电站将海底的丰富的营养盐带到海水表面,导致表层海水富营养化,也是一个目前无法解决的问题。

  点评:对海洋温差发电及相关技术研究,是一项长期的高投资项目,近期内并不能指望有什么实际的效果,但是就未来的能源利用,以及其对于生态多样性,可持续发展,环境效益和长远的经济效应来看,海洋温差发电技术具有广阔的发展前景。

  另附世界各国主要OTEC(Ocean Thermal Energy Conversion)项目简况:

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