盐度梯度发电汇总.pptxVIP

盐度梯度发电;目录;海洋盐度差发电技术的概述;;;具体主要有渗透压式、蒸汽压式和机械一化学式等，其中渗透压式方案最受重视。将一层半渗透膜放在不同盐度的两种海水之间，通过这个膜会产生一个压力梯度，迫使水从盐度低的一侧通过膜向盐度高的一侧渗透，从而稀释高盐度的水，直到膜两侧水的盐度相等为止。此压力称为渗透压，它与海水的盐浓度及温度有关。目前，日本、美国、瑞典等沿海发达国家做了许多积极探索，已经提出多种盐差发电方案，可分为渗透压法、渗析电池法和蒸汽压法。;渗透压法;渗透压法发电原理;日前，世界上第一座渗透发电站在挪威建成投产。挪威可再生能源公司斯塔克拉夫特（Statkraft）已经在奥斯陆峡湾建造了一座标准的渗透发电站。设计者计划用5年的时间，使得该发电站发出来的电力可以满足一个小镇的照明和取暖需求。;水压塔渗透压系统 ;水压塔渗透压系统;强力渗压系统;反电渗析电池法;维持，阴极隔室的电中性溶液通过阴极表面的还原反应维持，电子通过外部电路从阳极传人阴极形成电流。当回路中接入外部负载时，这个电流和电压差可以产生电能。通常为了减少电极的腐蚀，把多个电池串联起来，可以形成更高的电压。;蒸汽压法; 不用加热加压，不受卡洛效率的限制，效率比海洋热能转换系统高得多。蒸汽压力机械最大的优点是它不需要使用渗透膜，水表面本身就起渗透膜的作用，在渗透膜的研究还在初级阶段这个大背景下，这种方法会有大发展。 ;三种盐差发电方法比较;转耗电多1瓦的输出，在世界范围的同类试验中，首次实现发电量超过耗电量，因此实际上已成功地产生了动力。 2. 反电渗析电池这种电池利用的是由带电薄膜分隔的盐浓度不同的溶液间形成的电位差。膜技术是反电渗析的核心，它要求膜有高选择透过性和高电导率。在浓度为850%的海水和淡水作为膜两侧的溶液的情况下，界面产生的电位差约为80毫伏。这个电压随相邻电池的盐浓度比成对数变化。如果把多个这类电池串联起来，可以形成更高的电压。这种电池采用了两种膜，即阴离子渗透膜和阳离子渗透膜。例如，用1000只电池串联可得80伏的电压。而且在这种情况下，由于只在电池组两端才需要电极，所以电极溶解腐蚀的问题就大大减少了。这种电池的终端单元内部是海水，所以在终端电极处会产生氯气和氢气。这两类气体都是有价值的，可以帮助偿付设备投资。 ;3 利用蒸汽压发电有一个重要优点，OTEC（海洋热能转换）的效率一般为4-6％，而盐度差发电装置则不受卡诺效率的限制，效率要高得多；而且根据有关试验结论，蒸汽压发电中，每平方米热交换器表面积(铜)的功率密度约为10瓦，比反电渗析的功率密度大10倍以上，且比渗析膜单位面积的价格便宜很多。 ;海洋盐差发电实现的技术问题;3. 在两种盐度不同溶液混合时，产生的热量很小，只使温度提高不到半摄氏度，比自然混合的实际结果还要小，所以废水将和在自然条件下一样被排走，对环境的有害影响极小。但有一系列问题需要解决，例如河水带来的泥砂的处理以及如何防止海洋动物可能被海水进水口吸入等。如果把渗透膜放置在海水中，腐蚀、生物积垢和泥沙淤积等都将是棘手的问题，需要设法过滤海水和河水，甚至需要进行水的预处理以防止积垢和腐蚀，提高渗透膜的效率，使电压有所提高，这些都要作进一步的研究。 ;国内外盐差发电的研究;试验中溶剂(淡水)向溶液(浓盐水)渗透，溶液水柱升高10m，水轮机发电机组电功率为0.9-1.2瓦。西安冶金建筑学院于1985年对水压塔系统进行了试验研究。上水箱高出渗透器约10m，用30公斤干盐可以工作8—14小时，发电功率为0.9—1.2W。显然我国盐差能发电研究尚处在初期阶段。 从全球情况来看，盐差能发电的研究都还处于不成熟的规模较小的实验室研究阶段，但随着对能源的越来越迫切的需求和各国政府及科研力量的重视，盐差能发电的研究将越来越深入，盐差能及其它海洋能的开发利用必将出现一个崭新的局面。 ;2号线是全球的盐度分布，可以看出在30度左右是最高的。;我国盐差能资源特点;海洋盐度差能发电技术部分参考文献;THE END