电和淡水的问题。
美国洛克希德?马丁公司在夏威夷的Big Island建造一座海洋温差发电站，这座发电站的装机容量可达10兆瓦。在2015年左右将继续建造100兆瓦级的大型电站。洛克希德?马丁公司在海洋温差发电系统方面共拥有6项专利。法国DCNS公司在2010年11月建设海洋热能转换（OTEC）试点工厂，在2015年提供10兆瓦稳定的输出。
1.2 国内温差发电技术的发展
中国的海洋温差能储量比较丰富，但研究工作起步晚。中国海洋温差能源等新能源的开发前景还不容乐观。与发达国家相比，中国在海洋温差发电的开发上还停留在实验室原理性验证阶段，还未建立试验电站。20 世纪 80 年代初，中国科学院广州能源研究所、中国海洋大学和天津国家海洋局海洋技术中心研究所等单位开始温差发电研究。1986年广州研制完成开式温差能转换试验模拟装置，利用30℃以下的温水，在温差20℃的情况下，实现电能转换。1989年又完成了雾滴提升循环实验研究，有效提升高度达 20米，1989年，该研究所还对开式循环过程进行了实验室研究，建造了两座容量分别为10千瓦 和60千瓦的实验台，雾滴提升高度为当时同类设备的最高值。
2004-2005年，天津大学完成了对混合式海洋温差能利用系统理论研究课题，并就小型化试验用200W 氨饱和蒸汽透平进行了研究开发。
国家海洋局第一海洋研究所在“十一五”期间重点开展了闭式海洋温差能利用的研究，完成了海洋温差能闭式循环的理论研究工作，并完成了250W 小型温差能发电利用装置的方案设计。2010 年，承担了 “十一五”科技支撑 “15 千瓦海洋温差能关键技术与设备的研制”课题。
根据《中国新能源与可再生能源1999白皮书》公布的调查统计结果，对130个水道估算统计，我国潮流能理论平均功率为1394万千瓦。我国南海的表层海水温度全年平均值为25～28℃，其中有300多万平方千米海区，上下温差为20℃左右，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，冷水层离岸距离小，近岸海底地形陡峻等优点，开发利用条件良好，科学家研究发现中国近海及毗邻海域的温差能资源理论储量为14.4×1021～15.9×1021J，可开发总装机容量为17.47×108～18.33×
108KW ,90% 分布在我国的南海。在我国西沙群岛海域，测得水深30米以内的水温为30℃，而1000米深处便只有5℃，完全适合温差发电。下一步，国家将在政策上给予鼓励和引导，在海洋温差能源利用的基础研究方面，重点研究地温差热力循环过程，建立千瓦级的实验室模拟循环装置，并开展相应的数值分析研究。科学家正在对西沙、南沙诸岛屿温差能资源做开发研究，计划将西沙、南沙诸岛屿作为国家温差能资源的先期开发区。
2.海洋温差发电技术的原理
海洋温差发电(ocean thermal energy conversion简称OTEC)的基本原理是利用海洋表面的温海水加热某些低沸点工质并使之汽化，或通过降压使海水汽化以驱动汽轮机发电。同时利用从海底提取的冷海水将做功后的乏汽冷凝，使之重新变为液体，形成系统循环。
目前有闭式循环系统、开式循环系统、混合式循环系统、直接温差发电等，其中以闭式循环系统较成熟。 1） 闭式循环系统
图2.1 闭式循环温差发电原理图
图2.1为闭式循环温差发电的原理图。工作介质在蒸发器中被表层海水（13～25℃）的热量蒸发后进入涡轮机，并驱动发电机运转。在涡轮机中做了功的工质在凝结器中被深层海水冷却又变成液体，由循环泵再次送入蒸发器。这与
火电厂中的循环顺序是相同的。由于低沸点工质是在一个闭合回路中循环使用，所以称这种温差发电方式为闭式循环。
1964年，美国海洋热能发电的创始人安德森和他的儿子，提出了用低沸点液体（如丙烷和液态氨）作为工质，用其所产生的蒸汽作为工作流体的闭式循环方案。
闭式循环系统的缺点是，蒸发器和冷凝器采用表面式换热器，导致这一部分耗资昂贵，此外也不能产生淡水。但它克服了开式循环中最致命的弱点，可使蒸汽压力提高数倍，发电装置体积变小，而发电量可达到工业规模。
闭式循环系统一经提出，就得到广泛的赞同和重视，成为目前海水温差发电的主要形式。
2） 开式循环系统
图2.2 开式温差发电原理图
开式循环系统以表层的温海水作为工作介质。先用真空泵将循环系统内抽成一定程度的真空，再用温水泵把温海水抽入蒸发器。由于系统内以保持有一定的真空度，温海水就在蒸发器内沸腾蒸发，变为蒸汽；蒸汽经管道喷出推动蒸汽机运转，带动发电机发电。蒸汽通过汽轮机后，又被冷水泵抽上来的深海冷水所冷却，凝结成淡化水后排出。冷海水冷却了水蒸气后又回到海里。作为工作物质的海水，一次使用后就不再重复使用，工作物质与外界相通，所以称这样的循环为开式循环。开式温差发电的原理见图2.2。
从1926年法国科学家克劳德在法兰西科学院的大厅里当众进行的温差发电实验，到1948年法国在非洲象牙海岸修造的海水温差发电站，采用的都是这种开式循环系统。
开式循环系统在发电的同时，还可以获得很多有用的副产品。例如，温海水在蒸发器内蒸发后所留下的浓缩水，可以被用来提炼很多有用的化工产品；水蒸气在冷凝器内冷却后可以得到大量的淡水。 3）混合式循环系统
混合式循环系统与闭式循环系统有些类似，也是以低沸点的物质作为工质。其原理见图2.3，唯一不同是在蒸发器的部分，混合式循环系统的温海水先经过闪现蒸发器，是其中一部分转化为水蒸气，随即将蒸汽导入第二个蒸发器。水蒸气在此冷却，并释放潜能，此潜能再将低沸点工作流体蒸发，工作流体循环，于是构成一种封闭式循环系统。设计混合式发电系统的原因是避免温海水对热交换器所产生的生物附着，同时，本系统在第二个蒸发器中还有淡水副产品产出，而且，开始系统低容量的缺陷也可以得到解决。
图2.3 混合式循环系统原理图
4）直接温差发电
1821年德国化学家塞贝克（Seebeck）发现，把两种不同的金属导体接成闭合电路时，如果把它得到两个接点分别置于温度不同的环境中，则电路中就会有电流产生。这一现象称为塞贝克（Seebeck）效应。
实际上，两种不同的导体或导电类型不同的半导体，若两个接头的温度不同，都可以产生一定的电压。例如，铁与铜的冷接头为1℃，热接头处为100℃，则有52mV的温差电动势产生。温差电动势的大小与两接点的温差成正比。
根据塞贝克效应，若将两个不同的导体或半导体电极分别置于海洋表层的温海水和深层的冷海水中，两个电极之间即可产生电压。这种温差发电方法，在具体实践上仍有很多困难，还停留在设想阶段。
