海洋熱能轉換

海洋熱能轉換

海洋熱能轉換是指運用海洋表面較暖的海水與約1000米深較冷的海水溫差,來推動發電機發電。海洋熱能轉換髮電機可設於陸上,亦可安裝於浮台或海上的船隻。巨型喉管是海洋熱能轉換髮電機的主要組件,負責將冷水輸送到海洋表面。

概述

海洋熱能轉換 海洋熱能轉換

海洋是地球上最大的太陽能收集器。它每年收集的能量約為37萬億千瓦,是全世界人類所消耗電力的4000倍。在典型的1平方公里的洋面蘊含的能量相當於1萬多桶石油。海洋熱能轉換海洋熱能轉換(Ocean Thermal Energy Conversion,OTEC)就是利用表層海水與下層海水之間的溫度差來產生能源。因為陽光照射,表層海水溫度較高,而下層的海水溫度則低得多。海洋熱能轉換工廠(或稱海洋溫差發電廠)利用溫暖的表面海水加熱氨水或其他低沸點的液體,由此產生氣體推動渦輪機發電。之後,這些氣體用從海洋深處泵送上來的海水進行冷卻,從而循環使用。然而,海洋熱能轉換的設備規模龐大,需要大量資金的預先投入。

工作原理

海洋熱能轉換 海洋熱能轉換

利用被太陽照熱的海水與海面下約1000米深處的冷水之間的溫差來產生電力。OTEC不受變換不定的海浪和潮汐的影響。只要太陽照射在洋面上,這種燃料就是免費的。因為儲存在海洋中的太陽能是取之不盡的。

海洋熱能轉換海洋每天從太陽吸取的熱能,相等於2500億桶石油產生的能量。海洋的水溫隨著深度而變化,這種技術利用不同深度的海水溫差推動滑輪發電。

優點

海洋熱能轉化海洋熱能轉化
海洋溫差發電是連續性的輸出,不像太陽能風力會受時間,氣候等影響而隨時變動。同其他海洋能源相較,OTEC的優越性是顯而易見的。比如海浪和洋流的動能較低,起伏不定,不能始終如一,穩定地帶動發電機。
溫差發電廠往往建於海中,遠離城市及海濱,對於居住環境沒有干擾及不良影響,此外當初欲建廠時,對土地之取得,購置也不致會發生問題。
溫差發電可伴生淡水,以100MW的電而言,每天可分餾出一百萬加侖的淡水;可供食用及農業灌溉,養殖用。
溫差發電過程產生的廢熱,可以回收利用,小型動力機械或農漁業使用。
溫差發電廠發出的電能,了供給城市用電,也可以就近設廠製造淡水,食鹽,海產加工,製取氫氣等。

相較石油,海洋熱能轉換的優點:

1、海洋熱能轉換是一可持續發展能源
海洋能來自太陽能,是取之不盡用之不竭之能源,而且不需要燃料,是一可持績發展之能源
石油非可再生能源,按照傳統的理論,球上的石油資源終將會在不太遠的期限內枯萎。

2、海洋熱能轉換對環境造成的污染及破壞較石油小
溫差發電過程產生污染甚少,要時可以做到無污染,環境破壞的也最小。
燃燒石油等化石燃料會釋放二氧化碳等污染物,成空氣污染。此外,空氣中的二氧化碳濃度上升會導致全球變暖,預計全球平均溫度會上升,降雨模式亦會改變,令海水水位上升,對環境造成很大的破壞。

限制

海洋溫差發電為高科技項目,涉及許多耐壓、絕熱、防腐材料問題,以及熱能利用效率問題。且投資巨大,一般國家無力支持。因可再生能源科技的研發起步較晚,其經濟效益目前大多仍低於不可再生能源及石油等。將粗大水管放至水深五百公尺處時,受海流之影響,作業非常困難,而且貝類及藻類亦會附生在上面,效率即降低。

影響

發電時會導致周圍海水溫度變化,影響海洋生態。由於該發電廠興建在海里,建築時多少對海水造成一定的污染。溫差發電廠的體積龐大,對周遭的海洋生物都會造成一定的影響。

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