海洋热能与盐差能.PDF

海洋熱能與鹽差能 1 第一節 海洋熱能轉換OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion) •百分之七十之地球表面為海洋，共約 140百萬平方英哩， 因此，海洋為最大之太陽能收集和貯存器。 6000萬平方公 里的 熱帶海洋 平均每天吸收的太陽能，相當於2500億桶石 油所含的熱量。 •海洋表層與深層之溫度不同，一般在熱帶地區，地層與 1000米深之海水溫差可達25℃ 。 •海洋溫差發電 (OTEC ) ：利用熱帶洋面海水和760米深處 的冷海水之間溫度差發電。 •與潮汐或風能不同，海洋熱能轉換裝置最大優點是可以不 受潮汐變化和海浪影響而連續 工作。理論上，只要有溫差 存在，即可抽取能量。實際上，溫差若愈大，則 OTEC之效 率愈高，成本愈低。 2 全球海洋熱能分佈情形 •全球海洋表面和1000m之間的溫差分佈。 3 data from US National Renewable Energy Laboratory in RIS99 海水溫度和深度的關係 4 / 海洋熱能轉換理論 •熱機 (Heat Engine)的效率 效率=做功 輸入能量/ 效率=1-T /T (T T ) 1 2 1 2 •係利用海水溫差 而產生動力。根據熱力公式，熱機如於 7℃與27℃間運作，則其理論上最大效率為： 5 第二節 海洋溫差發電 •溫差發電 工作原理: •海洋溫差發電是利用熱交換的原理來發電.首先需要抽取 溫度較高的海洋表層水 , 將熱交換器裡面沸點很低的工作 流體(Working Fluid) (如氨,氟利昻等 )蒸發氣化, 然後 推動透平發電機而發出電力 ;再把它導入另外一個熱交換 器 , 利用深層海水的冷度 , 將它冷凝而迴歸液態, 這樣就 完成了一個Cycle.周而復始的工作。 6 http://people.exeter.ac.uk/DAColey/20_solar_power.htm / 溫差發電工作原理 7 /2008_11_01_archive.html 海洋熱能轉換OTEC的發展 •1881 年法國達森瓦（Jacques Arsene d’Arsoval）主張 從海洋擷取熱能。 •1927 年達森瓦的學生克勞德 （Georges Claude）在古巴 哈瓦那附近的瑪丹札斯（ Matanzas ）海灣進行岸上式海水 溫差發電實驗，用低壓渦輪機實際發出 22kW的電力。 •1936年克勞德 在巴西外海停泊的一個壹萬噸的貨船上，蓋 了另一座OTEC ，結果被天氣與海浪摧毀。 •1956年克勞德 為非洲象牙海岸國家設計了一個3MW的 OTEC ， 恰逢石油大量開採，便宜的石油發電使得 OTEC沒蓋成。 •1962年安德森 （J.H. Anderson）設計了封閉式循環系統 （cl