精品高中地理 我國海洋能資源之溫差能

2024年2月20日發(作者：大熊貓的外形)

我國海洋能資源之溫差能

溫差能是指海洋表層海水和深層海水之間水溫之差的熱能。海洋的表面把太陽的輻射能的大部分轉化成為熱水并儲存在海洋的上層。另一方面，接近冰點的海水大面積地在不到1000m的深度從極地緩慢地流向赤道。這樣，就在許多熱帶或亞熱帶海域終年形成20℃以上的垂直海水溫差。利用這一溫差可以實現熱力循環并發電。

除了發電之外，海洋溫差能利用裝置還可以同時獲得淡水、深層海水、進行空調并可以與深海采礦系統中的揚礦系統相結合。因此，基于溫差能裝置可以建立海上獨立生存空間并作為海上發電廠、海水淡化廠或海洋采礦、海上城市或海洋牧場的支持系統。總之，溫差能的開發應以綜合利用為主。

海洋溫差能轉換主要有開式循環和閉式循環兩種方式。開式循環系統主要包括真空泵、溫水泵、冷水泵、閃蒸器、冷凝器、透平—發電機組等部分。開式循環的副產品是經冷凝器排出的淡水，這是它的有利之處。

閉式循環系統不以海水而采用一些低沸點的物質（如丙烷、氟利昂、氨等）作為工作介質，在閉合回路內反復進行蒸發、膨脹、冷凝。因為系統使用低沸點的工作介質，蒸汽的工作壓力得到提高。閉式循環系統由于使用低沸點工質，可以大大減小裝置，特別是透平機組的尺寸。但使用低沸點工質會對環境產生污染。

溫差能利用的最大困難是溫差太小，能量密度太低。溫差能轉換的關鍵是強化傳熱傳質技術。同時，溫差能系統的綜合利用，還是一個多學科交叉的系統工程問題。

我國南海海域遼闊，水深大于800米的海域約140-150萬平方公里，位于北回歸線以南，太陽輻強烈，是典型的熱帶海洋。表層水溫均在25℃以上。500-800米以下的深層水溫在5℃以下，表深層水溫度在20℃-24℃，蘊藏著豐富的溫差能資源，據初步計算，南海溫差能資源理論蘊藏量約為千焦耳，技術上可開發利用的能量（熱效率取7%）約為千焦耳，實際可供利用的資源潛力（工作時間取50%，利用資源10%）裝機容量達億kW。

我國臺灣島以東海域表層水溫全年在24℃-28℃，500-800米以下的深層水

溫5℃以下，全年水溫差20℃-24℃，據臺灣電力專家估計，該區域溫差能資源蘊藏量約為×1014千焦耳。

我國溫差能資源蘊藏量大，在各類海洋能資源中占居首位，這些資源主 要分布在南海和臺灣以東海域，尤其是南海中部的西沙群島海域和臺灣以東海區，具有日照強烈，溫差大且穩定，全年可開發利用，冷水層與岸距離小，近岸海底地形陡峻等優點，開發利用條件良好，可作為我國溫差能資源開發的先期開發區。