[发明专利]一种利用温差能发电的方法及发电系统

说明书

本公开实施例提供了一种利用温差能发电的方法，步骤如下：将低温源引入冷源端，通过热量交换降低冷源端工质溶液的温度；将高温源引入热源端，通过热量交换提升热源端工质溶液的温度；控制冷源端工质溶液的浓度和热源端工质溶液的浓度，获得淡溶液和浓溶液；设置反电渗析装置，将淡溶液和浓溶液分别输入淡溶液室和浓溶液室，进行发电；其中，所述工质为溶解度随温度的变化而变化率大。本公开实施例所提供的方法，将海洋的温度差和盐差发电做结合，解决了现有技术中盐差发电的地域限制，提供了一种适用于深海的清洁的发电方法；另外，磷酸氢二钠的溶解度变化较大，使得热源端和冷源端中的工质溶液的浓度差较大，进而增加了发电效率。

技术领域

本公开涉及环保技术和新能源领域，尤其涉及一种利用温差能发电的方法。

背景技术

随着世界经济的飞速发展，人口数量急剧增长和生活水平不断提高，各国对能源的需求量逐步上升。在当今世界的能源产业中，以煤炭、石油、天然气为主的化石能源占总能源的比重为92.6％，其中煤炭资源占了70.2％，但是这些能源均不可再生。而且正是这些化石能源的大量使用带来了一系列环境问题，例如温室效应、酸雨、雾霾等。面对不可再生资源的缺乏和日益严重的环境污染等问题，我们迫切需要开发利用环境友好的可再生的清洁能源来解决这些问题。

海洋温差能属于海洋热能，是指海洋表层海水和深层海水之间水温差的热能，其具有无污染和可再生等优点，是海洋能的一种重要形式。温差发电的基本原理为借助一种工作介质，使表层海水中的热能向深层冷水中转移，从而做功发电。现有技术中，温差发电系统主要有开式循环发电系统和闭式循环发电系统。但是，两种发电方式均因为温差小，能量密度低，导致转换效率仅有3％左右；并且，因为所需换热面积大，导致建设费用较高。

另外，在火力发电领域、太阳能发电领域中，发电系统末端的一些热量较低，无法被转换为电能，被白白浪费，能源的转化效率较低。

因此，需提供一种单纯利用温差能发电的方法，来更深入的利用现有技术中被浪费的低温差所蕴含的能量。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种单纯利用温差能发电的方法，旨在改善上述问题。

第一方面，本公开实施例提供了一种利用温差能发电的方法，所述方法的步骤如下：

将低温源引入冷源端，通过热量交换降低冷源端工质溶液的温度；

将高温源引入热源端，通过热量交换提升热源端工质溶液的温度；

控制冷源端工质溶液的浓度和热源端工质溶液的浓度，使其具有浓度差，获得具有浓度差的淡溶液和浓溶液；

设置反电渗析装置，将淡溶液和浓溶液分别输入反电渗析装置中的淡溶液室和浓溶液室，进行发电；

其中，所述工质为溶解度随温度的变化而变化。

本公开实施例所提供的利用温差能发电的方法，还具有这样的特征，所述冷源端工质溶液的温度与所述热源端工质溶液的温度具有温度差。

本公开实施例所提供的利用温差能发电的方法，还具有这样的特征，所述工质包括从磷酸氢二钠溶液、硫酸钠溶液、四硼酸钠中选出的一种或多种。

本公开实施例所提供的利用温差能发电的方法，还具有这样的特征，所述温度差超过13℃。

本公开实施例所提供的利用温差能发电的方法，还具有这样的特征，所述温差能为海洋温差能。

本公开实施例所提供的利用温差能发电的方法，还具有这样的特征，所述低温源包括温度为4-7℃的海水，所述高温源包括温度为20-30℃的海水。

本公开实施例所提供的利用温差能发电的方法，还具有这样的特征，所述方法还包括对冷源端工质溶液的温度与所述热源端工质溶液的温度的监控，用于保证温度差。