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可再生能源2025年第04期:基于海洋温差能的发电-空调综合系统的性能试验研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:尹先梅;高文忠;王飞;

单位:上海海事大学商船学院;

摘要:为解决由海洋温差能驱动的海洋热能转换(Ocean Thermal Energy Conversion,OTEC)系统热效率低、经济性差等问题,文章设计并搭建了由海洋温差能驱动,集发电与空调功能为一体的(Ocean Thermal Energy Conversion Combined Air Conditioner,OTEC-AC)试验系统。该系统通过先发电再冷却空气,梯级利用深层海水冷能,从而大幅提升海洋温差能转换效率。利用膨胀输出功、制冷量、综合热效率等性能评价指标,测试并分析了不同工况下发电-空调综合系统的性能变化规律,同时验证了OTEC-AC相较于OTEC的性能提升情况。试验结果表明:发电系统存在最佳膨胀压比,此时,膨胀机的等熵效率达到峰值的21.83%;降低深层海水温度和增加冷冻水流量均可显著提升OTEC-AC系统性能,当深层海水温度由9℃降至4℃时,系统综合火用效率从47.25%增至51.60%;相同工况下,OTEC-AC系统的发电量和制冷量分别为97 W和5 386 W,与独立运行OTEC系统相比,折算后的系统热效率从1.21%提升到17.60%。

关键词:海洋热能转换;;梯级利用;;热效率;;压比

基金资助:国家自然科学基金(51806136);; 上海市科学技术委员会重点项目(18040501800,22ZR1426900);; 上海市深远海“全渗透”能源动力前沿科学研究基地项目