海洋热能

(ocean thermal energy)

早在1881年9月，巴黎生物物理学家德·阿松瓦尔就提出利用海洋温差发电的设想。

太阳照射在大海表面将使表层海水升温，而由于光线会被海水吸收，绝大部分的光无法进入到200m以下的深层海水中，这就造成了表层海水温度高，深层海水温度低的温度分布。在热带地区，海水表层和深层将会有20多摄氏度的温差。

熟悉热机概念的小伙伴们马上就能反应过来，既然我们有了一个高温热源(表层海水)和一个低温热源(深层海水)，那我们不就可以建立一个热机了吗？

来源：zhihu

事实上，实现方法也很简单，利用海洋表面的温海水加热某些低沸点工质 (如丙烷、异丁烷、氟利昂、氨等) 并使之汽化，推动汽轮机运转做功，从汽轮机中排出的乏气可以用从深海(500~1000米)提取的冷海水将其冷凝，使之重新变为液态，如此循环，就可以源源不断地对外输出有用功了。

来源：eia.gov

来源：U.S. Department of Energy

美国、日本、法国等早在上世纪就开始了海洋温差能开发技术的研究，如图便是美国于1974年在夏威夷岛建立的海洋热能发电站，经过多年的试验阶段，该设施于2015年投入使用，发电功率为105kW，为当地的电网供电。

我国的海洋热能资源丰富，仅中国南海就拥有海洋热能资源3.67亿千瓦。2017年，我国的国家海洋局第一海洋研究所研建了室内海洋温差能发电系统，发电功率7.5kW无故障运行时间超过1000小时。

海洋温差能主要分布在赤道附近水深1000米左右的热带海域。据联合国科教文组织统计，全世界海洋温差能理论可再生量在400亿千瓦以上。如果按照2%的利用率计算，每年可提供的电能约为7万亿千瓦时，相当于140亿桶原油的发电量。