面向工程化的兆瓦级海洋温差能发电系统研究

作     者：刘强 高翔 于广欣 何庆阳 吴勇虎 张一平 李大树 董芬 LIU Qiang;GAO Xiang;YU Guangxin;HE Qingyang;WU Yonghu;ZHANG Yiping;LI Dashu;DONG Fen

作者机构：中海油研究总院有限责任公司北京100028 

出 版 物：《中国海上油气》 (China Offshore Oil and Gas)

年 卷 期：2023年第35卷第1期

页      面：148-155页

核心收录：

学科分类：080702[工学-热能工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：工信部科研项目“温差能开发与深层海水综合利用平台技术研究(编号:2020GXBKT01)”部分研究成果。 

主　　题：温差能发电 工程化 循环工质 工艺方案 50 kW 1 MW 

摘      要：海洋温差能是海洋能中储量最大的可再生能源,但目前国内针对海洋温差能工程化应用的热力循环形式研究有限。本文基于闭式朗肯循环发电系统,建立了海洋温差能发电数值模型,并与文献实验结果进行了对比,验证了其可靠性;从工程化应用和发电模型敏感性角度,优选了适用于海洋温差发电系统的循环工质——四氟乙烷(R134a);结合发电模型敏感性分析,揭示了系统性能随蒸发压力、蒸发温度和冷热海水温差等参数的变化规律,获得了最佳运行工况,即蒸发器、冷凝器海水进出口温差分别为2.0、2.5℃,并确定了该工况下的系统性能参数;基于可靠的发电模型和优选的循环工质,研究设计了面向工程化的50 kW级海洋温差能发电系统工艺方案,开展了1 MW级海洋温差能发电系统关键工艺方案设计,确定了相关工艺设备及参数,明确了系统工艺流程。本研究为推进中国海洋温差能开发工程化、产业化进程提供了参考。