荷兰能源和环境部、荷兰钢铁联合企业胡戈文斯公司及斯托克·凯特尔斯工业机械制造公司的研究人员与德国工程承包人林德合作,在经过1年之久的可行性研究后,在1996年1月13日的英国《新科学家》周刊上宣布他们设计了一个几千米高的巨型动力站,准备悬浮在海洋上,以利用海水和几千米高空的温度差来发电,也就是通过热交换作用吸收海洋中蕴藏的巨大热能来发电。他们宣称:这个高耸入云的海上发电站,不用任何燃料,不会有任何污染,只是利用海水中无穷的热能发电。他们同时还证明,经过可行性论证,它在热力学上是合理的,几千米高的巨型结构,在建造上也不是做不到的。发电站如能建成,一个电站就有7000兆瓦的功率。
漂浮在海面上的巨型动力站,不用燃料是怎样发电的呢?在介绍其为何能发电之前,有必要介绍其主要的结构。它有一个5~7.5千米高的耸入云天的特殊环形塔和一台涡轮发电机,环形塔实际上是一个密封的环状管道系统(和电冰箱氟利昂的循环系统类似),只是环形塔的底部始终浸浮在海水中,而涡轮发电机就位于海平面以上靠近塔的底部。塔的内部是氨和液氢一类易气化的流体,是用以推动涡轮机叶片旋转发电的工作介质。
为什么要设计这种独特的结构呢?目的就是利用海水中的热能发电。他们从雨水形成的过程得到启发:当水从海洋中蒸发变成蒸汽上升进入云层时,就获得了势能,水蒸汽在云层中冷却时,就会冷凝成水滴,最后以雨水的形式落下,变成动能。
这个巨型环形塔内,装了大量的易汽化的氨或液氢,代替水。于是就会出现如下的现象和过程:在环形塔的底部,氨或液氢受温暖的海水加热而蒸发并膨胀,密度降低,于是沿环形塔左侧的管道上升,当升到几千米高的塔顶时,由于高空冷空气的作用,蒸发的氨又冷凝成液体,并从环形塔的右侧倾泻而下,形成冲击力很大的动能,驱动位于塔底部的涡轮机发电。液氨落入塔底的回路之后,又被海水加热气化,蒸气又沿左侧管道上升,如此循环不已。(www.xing528.com)
这个发电系统实际上就是利用海水和几千米高的高空的温度差提供的热能发电。由于工作介质使用的是极易在0℃以上就气化的氨或液氢,因此即使在海水温度很低的海区,也足以使其气化。而到高空受冷空气的作用又会变成液体。这也是为什么环形塔要设计几千米高的原因。
这个巨型动力塔的设计,虽然已经过可行性论证,认为是可以实现的。但也有人认为,如此庞然大物要建在波浪汹涌的海洋中,肯定会遇到不少技术上的困难,所需经费也肯定是惊人的,因此在短期内不大可能实现。但他们也认为,设计人员的思路是独特的,在科学上是有根据的。
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