迄今為止,以美國、日本、法國等國為代表的發(fā)達國家對海洋溫差能開發(fā)利用技術開展了大量的研究工作并不斷推動其示范應用,處于世界領先水平。通過對國際上成功的溫差能示范應用案例的總結和對正在籌劃的未來溫差能應用項目的梳理,對目前海洋溫差能發(fā)電這一領域的發(fā)展趨勢總結如下:
溫差能發(fā)電與深層海水綜合利用相結合的趨勢越發(fā)明顯。溫差能除了用于發(fā)電外,在海水淡化、制氫、空調制冷、深水養(yǎng)殖、深層海水開發(fā)等領域有著顯著的應用前景。例如,在美國夏威夷海洋農場由溫差能裝置帶動的海水養(yǎng)殖業(yè)已經用于養(yǎng)殖龍蝦、比目魚、海藻等海洋生物產品;在日本久米島的溫差能裝置示范應用已經形成了深層海水產品、化妝品、深水養(yǎng)殖等附加產品。深層海水含有豐富的氮、磷、硅等元素,可用于水產養(yǎng)殖、無土栽培果蔬、種苗繁育、帶狀種植菌類等,作物生長速度是普通海水的1-2倍。將富營養(yǎng)水淡化,做成瓶裝水,市場前景良好。據報道深層海水可作為化工原料、還具有藥療作用,如能充分利深層海水,可產生良好的經濟效益。2007年中國從日本進甲深層海水濃縮液,海關報價為每噸人民幣24000元。海水淡化方面:開式和混合式OTEC循環(huán)系統(tǒng)可附加生產淡水,供直接飲用,1.5MW凈輸出功率開式OTEC系統(tǒng)每日可產淡水3000t,可為海島提供充足的淡水資源。這些案例為中國今后開展溫差能應用提供了很好的啟發(fā),可以有效解決單純的溫差能發(fā)電經濟性不夠理想的問題。
溫差能發(fā)電裝置向大型化發(fā)展。隨著大口徑冷海水管制造工藝技術的突破,海洋工程施工建造的技術也越來越成熟,全球的溫差能裝置和技術朝著大型化的方向發(fā)展,最近來披露的一些項目比起以往的項目在規(guī)模上有著明顯的提升。例如美國、法國等都已準備啟動10MW級的溫差能示范發(fā)電站建設,韓國也與基里巴斯簽署了合作協(xié)議,在太平洋塔拉瓦島建設1MW級的溫差能示范發(fā)電站,印度也有披露在建設新的大型溫差能發(fā)電裝置。大型化的發(fā)電裝置可帶來更低的電價,也將推動溫差能發(fā)電技術不斷更新,提高成熟度。
熱帶海島成為溫差能發(fā)電的主要潛在應用場景。首先,從海洋溫差能資源分布情況來看,熱帶海島就具有得天獨厚的顯著優(yōu)勢;另外,從對能源電力的需求、冷能的需求、淡水的需求等多個角度來看,熱帶海島這些資源十分稀缺,而海洋溫差能的開發(fā)剛好能與這些資源的綜合開發(fā)和利用結合起來?;谶@些原因,熱帶海島成為海洋溫差能的最佳應用場景。法國、印度、韓國等多個國家已經將與熱帶島嶼國家的合作提上日程,通過將溫差能發(fā)電技術與海水空調制冷和海水淡化等結合實現(xiàn)突破,為海島的發(fā)展提供更多的支持。