海洋温差能

海洋表层海水和深层海水之间水温之差的热能。海洋的表面把太阳的辐射能的大部分转化成为热水并储存在海洋的上层。另一层面，接近冰点的海水大面积地在不到1000米的深度从极地缓慢的流向赤道。在许多热带或亚热带海域终年形成20℃以上的垂直海水温差。利用这一温差可以实现热力循环并发电。
除了发电之外，海洋温差能利用装置还可以同时获得淡水、深层海水、进行空调并可以与深海采矿系统中的场矿系统相结合。基于温差能装置可以建立海上独立生存空间并作为海上发电厂、海水淡化厂或海洋采矿、海上城市或海洋牧场的支持系统。温差能的开发应以综合利用为主。海洋温差能转换主要有开式循环和闭式循环两种方式。开式循环系统主要包括真空泵、文水泵、冷水泵、闪蒸器、冷凝器、透平发电机组等部分。开式循环的副产品是经冷凝器排出的淡水。闭式循环系统不以海水而采用一些低沸点的物质 (如丙烷、氟利昂、氨等) 作为工作介质，在闭合回路内反复进行蒸发、膨胀、冷凝。因为系统使用低沸点的工作介质，可以大大减小装置，特别是透平机组的尺寸。但使用低沸点工质会对环境产生污染。温差能利用的最大困难是温差太小，能量密度太低。温差能转换的关键是强化传热传质技术。同时，温差能系统的综合利用，还是一个多学科交叉的系统工程问题。我国南海海域辽阔，水深大于800米的海域约140万—150万平方千米，位于北回归线以南，太阳辐射强烈，是典型的热带海洋。表层水温均在25℃以上，500—800米以下的深层水温在5℃以下，表深层水温差在20—24℃，蕴藏着丰富的温差能资源。据初步计算，南海温差能资源理论蕴藏量约为 (1.19—1.33) ×10¹⁹千焦，技术上可开发利用的能量 (热效率取7%) 约为 (8.33—9.31) ×10¹⁷千焦，实际可供利用的资源潜力 (工作时间取50%，利用资源10%) 装机容量达13.21亿—14.76亿千瓦。
我国温差能资源蕴藏量大，在各类海洋能资源中占居首位，主要分布在南海和台湾以东海域，尤其是南海中部的西沙群岛海域和台湾以东海区，具有日照强烈，温差大且稳定，全年可开发利用，冷水层与岸距离小，近岸海底地形陡峭等优点，开发利用条件良好，可作为我国温差能资源开发的先期开发区。