近日,由國家海洋局第一海洋研究所研究員劉偉民承擔的“十一五”國家科技支撐計劃15千瓦溫差能發電裝置研究及試驗項目通過驗收,標志著我國科學家對海洋能量的利用更進了一步。
所謂海洋溫差發電是利用海洋中受太陽能加熱的溫度較高的表層海水與較冷的深層海水之間的溫差進行發電。劉偉民指出,在低緯度的海域,比如我國的南海和東海的一部分海域,海洋表層海水的溫度可以高達25攝氏度以上,而海面以下500米的海水溫度卻只有4攝氏度~5攝氏度,二者存在20攝氏度以上的溫差。
海洋溫差發電的過程其實并不復雜。據劉偉民介紹,海洋溫差發電就是利用溫水泵把表層溫度較高的海水抽上送往蒸發器,液氨吸收了表層溫海水的能量,沸騰并變為氨氣,氨氣經過汽輪機(氨透平)的葉片通道,膨脹做功,推動汽輪機旋轉。隨后,氨氣進入冷凝器,深層的冷海水重新將其冷凝為液態氨,再由氨泵將其送入蒸發器,而經歷熱交換后溫度較高的海水會再次被抽回海洋,如此,在閉合回路中反復進行蒸發、膨脹、冷凝。
在驗收會議上,中國可再生能源學會海洋能專委會秘書長、評審專家組組長王傳!對劉偉民的研究成果給予了高度評價,認為它是“中國海洋溫差發電的里程碑”。專家們也對該項目的6點創新之處大加稱贊,認為它一是建立了我國第一個實用溫差能發電裝置。作為千瓦級試驗用溫差發電裝置,該項目填補了我國在此領域內的空白。二是根據實際情況的需要,研制出了海水溫差下的海水淡化裝置。三是研制了運行平穩、噪音低、效率高的新型氨透平。四是研制成功了多能互補溫差能電站。五是從理論上建立了新的高效熱力循環方式。六是開拓了國際合作,與美國洛克希德!馬丁公司、日本佐賀大學成功建立了聯系,并計劃開展合作。
除了能提供電能外,該系統還有很多附帶的好處。劉偉民舉例說,海洋溫差能是一種綠色的可再生能源。利用發完電后的表層海水蒸發,再用海洋溫差能系統運行排掉的七八攝氏度的冷海水冷凝,就可以制取淡水。而海洋溫差能系統運行排掉的冷海水還可以用于海島駐軍和居民空調系統的冷源以及反季節蔬菜的種植、水產品養殖等。拿空調制冷來說,如果將15千瓦溫差能系統自運行排掉的冷海水提供給南海島嶼建筑的空調制冷設備,空調使用建筑面積可達1萬多平方米。按全年運行計算,一共可節省22萬千瓦時電力。
