深海保温取水技术突破助力温差能发电装置海试成功

引言

海洋温差能作为储量最大的海洋可再生能源，其开发潜力巨大。我国在南海海域成功完成首套20kW漂浮式海洋温差能发电装置的海试，标志着深海能源利用技术取得关键突破。其中，深海保温取水技术的创新是此次试验成功的核心支撑，为后续规模化应用奠定了基础。

技术背景与挑战

海洋温差能是指海洋表层暖水与深层冷水（通常水深500米以下）的温度差异形成的热能。我国南海因纬度低、水体分层明显，温差能储量占全国的80%以上12然而，传统温差能发电装置存在体积庞大、成本高昂、环境适应性差等问题，难以实现实用化。

中国地质调查局广州海洋地质调查局牵头的研发团队，联合多家优势企业，攻克了小温差宽负荷透平发电、深海保温取水、冷水管路安装工艺等关键技术，实现了装置国产化率100%

深海保温取水技术突破

深海保温取水是温差能发电系统的关键环节。深层冷水温度通常低于10℃，若在输送过程中因热量散失导致温差缩小，将直接影响发电效率。研发团队通过以下创新实现技术突破：

高效保温材料与流体动力学优化：采用多层复合保温材料包裹冷水管路，结合流体仿真模拟，减少热量传递损失。

冷热水循环系统设计：通过闭式循环系统，利用氨等低沸点工质吸收表层热水热量，驱动透平发电，同时确保深层冷水快速回流至深海，避免环境扰动

模块化安装工艺：开发深海冷水管路快速安装技术，适应复杂海况，缩短施工周期

海试成果与意义

2023年8月，20kW漂浮式温差能发电装置在南海1900米深海域完成海试，取得以下成果：

发电性能：总时长4小时47分钟，最大功率16.4kW，有效发电利用率达17.7%

工程验证：首次在实际海况中验证了系统原理可行性，证明其在波浪、洋流等动态环境下的稳定性

示范价值：装置体积仅为常规设备的1/3，成本显著降低，具备机动灵活性，为后续商业化应用提供参考

此次海试标志着我国海洋温差能开发从陆地试验迈向工程化应用，对保障能源安全、推动低碳转型具有重要意义。

未来展望

研发团队计划进一步优化系统配置，开发大功率工程样机（如100kW级），并结合南海水体温度三维模型，优选优势海域进行规模化布局。未来可能探索漂浮式电站集群，实现深海能源的稳定输出，助力“双碳”目标的实现

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