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海水中的太阳能

时间:2019-10-01    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

海水中的太阳能

太阳不仅给我们带来了光明,而且给我们带来了温暖。

尽管太阳向四面八方的宇宙空间放射热量,其中只有 20 亿分之一到达地

球大气的最上层,同时还有一部分被用来加热空气和被大气反射掉,尽管如

此,到达地面上的太阳能仍然能高达 80 万亿千瓦,或者相当于每秒钟燃烧

550 万吨标准煤产生的热量。现在全世界发电站的发电能力都加在一起,还

不到这个数字的百万分之一哩!

海洋占地球表面积的三分之二以上,大部分的太阳能都照射到海洋里,

成为海洋热能最主要的来源。

太阳加热海水,使海水温度上升。哪个地方太阳照射强劲,那个地方海

水的温度就高。海洋表层的海水接受太阳能最多,温度最高,越往下能量越

少,温度也就越低。

海洋是个巨大的太阳能“热库”,掌握了海水温度变化的规律,人们就

能利用这个热能为自己服务。

先让我们想想蒸汽机的工作原理吧。它是利用烧煤的热量使水温升高,

变成蒸汽,由蒸汽推动活塞,再带动其他机器工作。蒸汽工作以后,温度降

低了,烧煤给它的热能变成为机械能供我们驱使。

很早以前就有人提出大胆的设想:“动员”贮存在海水里的太阳能,利

用表层和深层的海水温度差来发电。这种利用海水温差来发电的设备,同蒸

汽机等普通热机的工作原理是一样的。

我们不妨来看看一种提出比较早的海水温差发电的方案。

先把表层温度比较高的海水直接引进汽锅里。汽锅里保持着比较高的真

空度,用不着怎么加热,海水就会沸腾而变成蒸汽。然后使蒸汽通过一种专

门的低压汽轮机,让它带动发电机发电。推动汽轮机工作的蒸汽,最后经过

深层低温海水冷却,又重新凝结成水。这就是说,表层海水比深层海水多含

有的一部分能量,现在变成机械能或电能供我们利用了。

工作原理并不复杂,可实现起来就不那么容易了。现在,世界上有的国

家已经在筹建这类海水温差发电站。另外,许多国家还提出了不少的更为先

进的“海水温差发电计划”。

利用海水温差发电有几个特殊的长处。

一个十分明显的长处是,它不用石油、煤炭等一类的燃料,这样能避免

大气或海洋污染又能源源不断地从太阳那里补充得到能量。

还有一个长处是它不但能够给我们提供电力,而且可以获得很多其他的

副产品——海水蒸发后留下来的浓缩海水,盐分含量很大,可以提炼许多化

工基本原料;废蒸汽工作以后冷凝成的淡水,可以满足沿海地区工农业生产

的需要。从长远观点看,这种海水温差发电装置可以同海水淡化装置联合起

来工作。这样一举两得,效益更大。


哪里的海水温差发电效果最好?当然是热带地区的海洋。一来这里的阳

光强烈,海水里贮存着更多的太阳能;二来是这里上下层海水的温度差最大,

发电效率最高。热带海洋表层海水的温度是 26~30 度,600 到 1000 米深处

海水的温度是 4~5℃,只要每秒钟抽 1000 吨温水和冷水,它们的温度差是 20

℃,就可以获得 200 万焦耳的热量;这些热量只要有 7%被用来转换成蒸汽

动力,并通过涡轮机发电,它的发电能力就顶得上一座 300 万千瓦功率的大

型发电站。

海水温差发电的远景是特别诱人的。早在 1881 年,有人就预言,总有一

天人类会十分重视开发海洋里的热能。还有人作了这样的计算:如果热带海

洋有一半可以用来温差发电,到 2000 年全世界的人口总数如果是 60 亿,平

均每人用电 10 千瓦,那么热带海洋的水温只要由于海水温差发电而降低一

度,发出的电力就可以达到 600 亿千瓦,也就足够供应全世界 20 世纪最后一

年的全部电力需要了。

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