海洋发电潜力大 [复制链接]

第7版(国际)
专栏：《科技新时代》供本报专稿

　　海洋发电潜力大
编者按：科学技术正在步入人类社会的每一个角落。伴随着科学技术日新月异的发展，科技成果一批又一批转化为新技术产品，形成一个又一个高新技术产业，从而改变着一个国家的综合国力，改变着人们的生活。在信息化浪潮汹涌而来之际，紧密跟踪国际科技发展态势，了解最新科技成果转化与科技新产品的开发，显得尤为紧迫和重要。
从今天起，本报国际部与《科技新时代》杂志合作推出《科技新时代》专栏。本专栏文章主要根据《科技新时代》有关文章和资料编写而成。希望这个专栏能成为大家更多地了解国际科技新发展的一个窗口。
各大洋水面是世界上最大的太阳能收集器，它所吸收的太阳能量相当于地球上全人类每年消耗电能的４０００倍。每平方公里海面所吸收能量超过２７００桶石油所含的能量。
很久以来，人类一直在想法开发在海浪、海流和潮汐中的海洋能。现在一个有发展前途的计划可直接将海洋中储存的热能开发出来，这就是海洋热能转换，简称ＯＴＥＣ。其原理是，利用热带洋面海水和７６０米深处的冷海水之间的温度差发电。海洋热能转换装置最大优点是可以不受潮汐变化和海浪影响而连续工作。另外，它不但不产生空气污染物或放射性废料，而且它的副产品是优质的淡化海水。
热带海面的水温通常约在２７摄氏度，深海水温则保持在冰点以上几度。这样的温度梯度使得海洋热能转换装置的能量转换只达３％或４％。因此，海洋热能转换装置必须动用大量的水，方可弥补自身热效率低的缺点。实际上２０％到４０％的电力用来把水通过进水管道抽入装置内部和热能转换装置四周。
１９９４年９月，由檀香山太平洋高技术研究ＯＴＥＣ国际中心设计经营的位于夏威夷西海岸凯卢阿—科纳附近的海洋热能转换发电装置发展顺利。凯卢阿—科纳采用的ＯＴＥＣ装置是法国科学家克劳德提出的开式循环方案，它的装机容量达到２５５千瓦，净发电量１０４千瓦小时。
这种开式循环方案是将海面的温热海水抽入真空蒸发器中变成蒸汽，蒸汽驱动涡轮机发电；然后，蒸汽被由另一些管子从深海抽来的冷海水冷凝为液体淡化水。但由于抽入海水只有不到０．５％变成蒸汽，所以必须向装置中泵入大量海水，才能产生足够的蒸汽驱动大型低压涡轮发电机，这使得采用开式循环系统的ＯＴＥＣ装置总发电量不可能超过３兆瓦小时，与普通发电站相比发电能力仍差得太远。
海洋热能转换系统的另一种类型称为闭式循环系统，它是将海面的温热海水抽入热交换器使液态氨汽化，驱动涡轮发电机发电。在另一热交换器中，深海冷海水使氨蒸汽冷却恢复液态。这种闭式循环海洋热能转换系统较易达到大型工业规模，理论上发电能力可达１００兆瓦小时。然而闭式循环技术需要昂贵的大型热交换器，而且，使用它不能回收淡化海水。
开式循环方案不易于扩大发电规模，而闭式循环方案又不能生产饮用水，科学家们设想把两种系统组合起来，各取所长。混合型ＯＴＥＣ装置可以先通过闭式循环系统发电，然后再利用开式循环过程对装置流出的温海水和冷海水进行淡化。
尽管ＯＴＥＣ装置仍存在不少工程技术和成本方面的问题，但它毕竟有很大潜力。未来学家认为，它是全世界从石油向未来无污染的氢燃料过渡的重要组成部分。有科学家甚至认为，ＯＴＥＣ对环境无害，并可能提供人类所需的全部能量。
（郭孝伟编）