美海军 利用海水温差发电

本报特约记者 杨先碧

海军要实施远洋作战，能源供给必不可少。近年来，美国海军为了提高远洋机动作战能力，开始开发海水温差发电技术。目前，美军关岛基地已经着手利用海水温差发电。

我们知道，随着深度的增加，海水变得越来越冷，海面和深海之间的温差可以超过20摄氏度。在赤道地区，白天海面的水温可超过30摄氏度，而水深数百米的深层海水温度是5～10摄氏度。这种温差中蕴藏着巨大的能量。早在1970年，负责主管美国联邦海洋热能源项目的罗伯特·科恩就曾经说过：“这种能源将有可能成为世界上可再生能源的最大来源。”

1973年，日本科学家开发出利用氨水作发电“中介”的高效温差发电方法。自此，温差发电获得人们的关注，几十年来研究再也没有间断过。氨水的沸点只有33摄氏度，海洋表层的海水热量可以让氨水沸腾成蒸气，驱动发电涡轮机转动。然后，氨蒸气被从深海中抽上来的冰冷海水冷却，重新变成液体。这样反复循环，海水温差能就源源不断转化为电能。

据日本佐贺大学海洋能源研究中心的资料显示，位于北纬45°至南纬40°之间约100个国家和地区都可以进行海洋温差发电，这其中包括美国、中国和日本。美国能源部预测，到2010年全球将有1030座海洋温差能发电站问世，这些发电站主要集中在美国和日本。中国海域辽阔，东海、黄海、南海的水温都比较高，特别是南海夏季平均可达36℃以上，也具有利用海水温差发电的有利条件和广阔前景。

尽管海洋温差能是一种洁净而且蕴藏量巨大的可再生能源，但是海洋温差发电技术的发展也面临着一些巨大的困境。首先面临的困境是成本过高。主要从事国防产业的美国洛克希德·马丁公司的温差发电项目主管罗伯特·瓦里表示，美国有建设100～200兆瓦的海洋温差发电厂的计划，可以为2.5万～5万个家庭供电。但是，这样一个计划至少需要投资15亿美元，远远大于任何一家公司的投资意愿。当然，如果这笔钱由美国国防部来出，那还是没有什么问题的。当然，美国海军不会首先就建一个100兆瓦的大型海洋温差发电厂，而会先建一个10兆瓦的小电厂来积累经验。

海洋温差发电还面临一些技术瓶颈。瓦里表示，要达到100兆瓦的发电水平，需要直径30米、长度1000米的管子，才能从深海里抽取冷水，这对工程材料提出的很高要求。而且，这些庞大的结构要垂直漂浮于海洋之中，洋流和变化莫测的海洋气候会对冷水管和发电平台造成巨大的冲击，怎么把它们固定在海洋上也很不容易。目前，洛克希德·马丁公司投资了120万美元，也在进行小型实验，希望能够解决一些关键技术难题。▲