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中国“探路”海洋温差发电_1

2019-06-10 11:29 出处:未知 人气: 评论(

  日前,由国家海洋局第一海洋研究所研究员刘伟民承担的十一五国家科技支撑计划15千瓦温差能发电装置研究及试验项目通过验收。这使得我国成为继美国、日本之后,第三个独立掌握海洋温差能发电技术的国家。

  对此,市场人士表示,15千瓦温差能发电系统成功运行,标志着我国海洋温差能发电进入了一个新阶段。

前景可观

  所谓海洋温差发电,是指利用热带及亚热带海洋表层和深层海水间存在的温差发电。1881年,法国人达松伐耳提出海洋温差发电的设想。不过,这一想法在20世纪70年代石油危机前一直没有得到太多关注。1979年,由美国政府支持的包括洛克希德马丁公司在内的合股项目,在夏威夷铺设了一条冷水管,它服务于一个发电50千瓦的OTEC系统。

  两年之后,一个日本研究小组也在南太平洋(601099,股吧)岛国瑙鲁建设了一个发电能力为120千瓦的试验工厂,海洋温差发电进入各国视野。20世纪80年代,联合国已经确认海洋热能转换是所有海洋能转换系统中最重要的一种。

  资料显示,海洋是世界上最大的太阳能接收器,6000万平方公里的热带海洋平均每天吸收的太阳能相当于2500亿桶石油所含的热量。据统计,只要把南北纬20度以内的热带海洋充分利用起来发电,水温降低1度放出的热量就有600亿千瓦发电容量。

  温差能的优势就在于它可以提供稳定的电力,如果不考虑维修,这种电站可无限期地工作。同时,海洋温差能在发电富余的情况下,还可以制氢并送回陆地。

  根据我国海洋专家分析,我国南海诸岛温差能利用最具潜力。青岛海洋大学一博士研究的数据显示:南海诸岛水深大于800米的海域约140万~150万平方公里,位于北回归线以南,太阳辐射强烈,表层和浅层水温均在25℃以上,500~800米以下的深层水温在5℃以下,表层深层水温差在20℃~24℃。

  据初步计算,南海温差能资源理论储藏量约为1.19109~1.331019千焦。

  据了解,潮汐能、波浪能和海洋温差能是海洋清洁能源开发利用的主要形式,其中海洋温差能约占海洋能源储量的90%。据测算,仅我国南海蕴藏的温差能,每年就能发电5亿千瓦时。利用海洋温差发电课题的实验成功,不仅能够为我国沿海尤其是岛屿、海上石油平台的能源供应问题提供新的解决方案,还可用于反季蔬菜大棚、水产品养殖等附属开发。

  如果把海洋温差能量利用起来,将是现在发电量的2倍。近日,华彬集团副总裁刘少华对外界透露,该公司第一个海洋温差发电项目可能将于2013年6月启动,28个月建成。

中国探路

  在世界温差能研究领域,美国与日本的技术最为先进,曾先后研建了多个温差能电站,但都是示范性的,其中由美国太平洋高技术研究国际中心在夏威夷研建开式循环温差能利用系统,目前保持着世界温差能净输出功率40千瓦~50千瓦的最高记录。

  但与国外相比,我国的温差能开发利用技术在示范规模和净输出功率方面,还存在着明显的差距。青岛海洋大学博士的研究表明,海洋温差发电海还面临着以下难题:

  首先是管道材料。在实际操作中,要产生相当规模的电能,就必须让表层海水和深层海水流动循环起来,管道要在深海承受巨大的大气压力、不断摇摆的洋流压力以及频繁变化的水温。

  据海洋专家推测,一个10兆瓦的此类电站,预计需要一根直径13英尺的大管道。而要用于100兆瓦或更高容量的电站,预计其直径要达到33英尺宽,在水下延伸1000米,这几乎相当于纽约地铁隧道宽,两个半帝国大厦高。

  其次,管道必须在现场生产。一根3200英尺长、33英尺宽的管道,如果在工厂制成,再用铁路或驳船运输拖入海洋,沉入水中,不但有运输方面的挑战,也很难抬升到合适的角度,沉降到适当的深度。因此,需要先在海上建造平台要能够抵御风暴、洋流等,然后现场制造管道。

  第三,对深海领域进行水流动与循环,且建造规模性设施,必然会影响到海洋生态环境,如海洋生物有被卷入管道的风险。

  洛克希德马丁公司在美国研发了30多年,且有政府层面的支持,对海洋生态环境的影响肯定是必须考虑的问题。华彬集团董事长严彬表示,该公司海洋温差发电技术肯定要符合美国环保署的相关要求,该项技术进入商业化运作时肯定要通过环保要求。

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