1.1.4　溫差能

溫差能是指海洋表層海水和深層海水之間的溫差儲存的熱能，利用這種熱能可以實現熱力循環發電，此外，系統發電的同時還可生產淡水、提供空調冷源等。

海洋受太陽照射，把太陽輻射能轉化為海洋熱能。在熱帶和亞熱帶地區，表層海水保持在25～28℃，幾百米以下的深層海水溫度穩定在4～7℃，用上下兩層不同溫度的海水作熱源和冷源，就可以利用它們的溫度差發電。由于太陽輻射到海洋的大部分熱量被海洋表層海水吸收，以及大洋經向環流熱量輸送等原因，產生了世界大洋赤道兩側表層水溫高，深層水溫低的現象。這種在低緯度海洋中以表層、深層海水溫度差的形式所儲存的熱能稱為溫差能。其能量與具有足夠溫差（通常要求不小于18℃）海區的暖水量以及溫差成正比。

海洋溫差能轉化方式包括開式循環和閉式循環：開式循環系統包括真空泵、溫水泵、冷水泵、閃蒸器、冷凝器、透平-發電機組等；閉式循環系統則不用海水而采用低沸點的物質（如氨、丙烷等）作為工作介質，在閉合回路內反復進行蒸發、膨脹、冷凝。當前，全球海洋溫差能閉式循環研發已經歷了單工質朗肯循環到混合工質卡琳娜（Kalina）循環，再到上原循環的過程，海洋熱能利用效率也從過去的3%左右提高到接近5%。

業內專家指出，溫差能在全球海洋能中儲量最大，全世界溫差能的理論儲量約為60×1012W。由于溫差能具有可再生、清潔、能量輸出波動小等優點，因此被視為極具開發利用價值與潛力的海洋能資源。

相比其他海洋能，我國溫差能還有著得天獨厚的地理條件。我國南海是典型的熱帶海洋，太陽輻射強烈。南海的表層水溫常年維持在25℃以上，而500～800m以下的深層水溫則在5℃以下，兩者間的水溫差在20～24℃之間，溫差能資源非常豐富。目前我國在溫差能設備制造方面與國外先進水平相比差距仍較大。目前主要引進洛克希德·馬丁公司的設備，歸根結底在于我國此前在交換器、透平-發電機組等關鍵部件的研發上投入太少。當前國內關于溫差能的基礎與技術研究非常少，對防海水腐蝕的摩擦焊換熱器以及高效氨透平的研究也都不多。一旦今后溫差能商業利用速度加快，推廣方面將面臨不小的困境。