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海水温差能是因深部海水与表面海水的温度差而产生的能量，也叫做“海洋热能”。据专家们估计，仅北纬20°至南纬20°之间的海域，海水温差的发电能量就足以达到26亿kW。全世界海洋蕴藏的海水温差能量大约能发电600亿kW。在我国的海域内，可供利用的海水温差能量大约能发电1．2亿kW。
首次提出利用海水温差发电设想的，是法国物理学家阿松瓦尔。1926年，法国物理学家G•Claude进行了海水温差发电的小型试验。他在烧瓶A里加入28°的温水(这相当于海水表层的水温)；连接在另一端烧瓶B里放入冰块，并保持0°水温(以代表海洋深层的水温)。用真空泵将A烧瓶内的空气抽出(抽到压力低到1／25大气压)。由于液体的沸点是随着加在液面上压力的减小而降低的，所以在此低压下，足以使得烧瓶中28℃的水沸腾起来。要是能够使烧瓶内的真空度进一步提高，也就是使烧瓶内的压力变得更低，那么烧瓶内的温水就会提前沸腾而迅速蒸发。这样，相对于烧瓶B内0℃的冰块，就产生了以水蒸汽压差为主的压力差。于是，A烧瓶内蒸发的水蒸汽通过一个喷嘴喷出，推动涡轮发电机组进行发电。
现在的新型海水温差发电装置，是首先把海水引入太阳能加温池，将海水加温到45-60 ℃有的可高达90℃)，然后再将温海水引进保持真空的某一空间，让它蒸发，借助于水蒸汽来推动汽轮发电机组进行发电。
不过通常的做法是，采用氨作为工作物质，用氨来吸收海水表层的热量而蒸发氨蒸汽，以推动气轮发电机组进行发电。做完功以后的氨被送进冷凝器(由深层的冷海水进行冷凝)，再通过泵将液态氨重新泵入蒸发器，同时利用表层海水使氨再次蒸发，继续发电。
1930年，克劳德在古巴海滨建造了世界上第一座海水温差发电站，获得了10 kW的功率。1979年，美国在夏威夷的一艘海军驳船上安装了一座海水温差发电试验台，发电功率53．6 kW。1981年，日本在南太平洋的瑙鲁岛建成了一座100 kW的海水温差发电装置，1990年又在鹿儿岛建起了一座兆瓦级的同类电站。海水温差发电涉及耐压、绝热、防腐材料、热能利用效率等诸多问题，目前各国仍在积极探索中。
利用海水的温差来进行发电，还可以得到一种副产品——淡水，所以说海水温差发电还兼有海水淡化的功能。一座发电能力为10万kW的海水温差发电站，每天可分馏出378 m3的淡水，以解决工业用水及饮用之需，另一方面，由于电站抽取的深层冷海水中富含营养盐类，所以在海水温差发电站的周围，正是浮游生物及鱼类栖息的理想场所，这将有利于提高鱼类的近海捕捞量。 |
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