太阳这个巨大炽热的火球，每天慷慨地给我们地球送来无穷的热量。太阳辐射到地球的能量中，将近一半是消耗在地球表面的升温上。而地球表面物体，又以水为最多，所以海洋是世界上最大的太阳能采集器。虽然，海面反射和海水蒸发耗费掉不少热量，但是太阳能中用来提高海水温度的热量，还是相当可观的。据有关专家估算，每秒钟大约有29000亿千焦耳，这大约相当于一亿吨标准煤燃烧时所放出的热量。可以说，海洋是太阳热能的大仓库。

可惜的是海洋这个太阳热仓库没有积累性。海水吸收了热量以后，温度也不会一直上升。因为首先太阳光射到地面上的温度有限，其次海洋也无遮无掩的，它不断地向四周和宇宙空间辐射能量，这就使得海洋的温度长期保持在一定的水平上。

而对着如此巨大的能量资源，世界上许多科学家绞尽了脑汁，以寻找从大海中“打捞”太阳能（海洋热能）的方法。

功夫不负有心人，“打捞”的方法终于被法国科学家特阿森瓦找到了。他在1881年研究热带海域海水温度分布时发现：海水吸收太阳时能量主要在表面。据测定海洋表面厚度一米以内的水层，通常要吸收约80%的太阳能，大约只有1%的能量能透过10米深处以下。于是使得海水表面热、下面冷。一般说来，表面海水温度在南北回归线之间平均约为25℃，而到500米深处时，就仅为5℃左右了。这位富有创造性的科学家大胆地设想：如果海水都冷却到深层海水的温度，那么浩瀚的大海该放出多少热量啊！利用这些热量发电，就是所谓的海水温差发电。

在夏威夷凯路亚科纳附近的古老黑熔岩海床上修建了一座海洋温差试验电厂，功率为100千瓦。该厂既不产生空气污染物，也不消耗核燃料，而且副产品十分有用：每天30多吨味道甘美的淡化海水。

温差发电的拥护者认为，建立在海岸上或近海处，大部分采用传统零部件的温差电站，能为热带地区提供足够的电力和淡水。据统计，全世界有98个国家可受益于这项能源利用技术，仅墨西哥湾的表面海水温度下降1℃，即可供电3亿千瓦以上。

众所周知，热源（在这里指热水）跟冷凝器（这里指冷水）的温差越大，系统的能量转换效率也就越高。热带海洋的表面水温通常为25℃，而深层水温为5℃左右。这样的温度梯度可使典型的海水温差发电的能量转换率达到3%~4%。为了对其低热效率进行补偿，温差发电就得抽用大量的海水。也就是说，温差发电所输出的电能中要有相当一部分用于自身，然后才能向电网供电。这个比例一般为20%~40%。凯路亚科纳试验电站自身运转约需150千瓦功率，但今后大型的商业温差发电用于自身的耗电比将会有所降低。

发明氖灯广告的法国人克劳德于1929年在古巴建成了一座用海水发电的实验装置。他用铜管在离海岸2000米的650米深海中汲取冷水。当温海水温度为27.5℃，冷海水温度为13℃时，发电功率为22千瓦，然而用水泵抽取冷海水的消耗功率却为80千瓦，后来他又在巴西试验一台深海型电站，却因毁于风暴而失败。克劳德本人也因此破了产。(www.daowen.com)

凯路亚科纳电站则较为顺利。1994年9月，该电站用克劳德的开式循环创造出世界纪录，发电功率为225千瓦，净输出为104千瓦。

温海水以每分钟40.5吨的流量通过13根塑料管道往上注入容器中，由于容器的气压被真空泵抽得很低，温海水一下子就沸腾了。蒸汽通过汽轮发电机后，又被抽上来的深海冷水冷却而凝结成淡水，并通过专门的管路储存起来。只有不到0.5%的温海水变为蒸汽，因此不得不泵送大量的温水，以便产生出足够蒸汽用来推动低压涡轮机发电，这就限制了开式循环系统的净发电能力。如果用特种的轻塑料或复合材料制造涡轮机，并把几级组件串联起来，则有可能建成1万千瓦级的发电站，但这种发电规模还不能与常规电站相比。

另一种叫做闭式循环的海水温差发电系统则能轻易地使发电量达到工业规模。在这种系统里，表层温海水通过热交换器使加压的低沸点工质（例如氨）汽化，工质蒸汽推动汽轮机发电，深层冷海水则在另一个热交换器里使循环的工质冷凝液化。不过这种系统需要巨大昂贵的热交换器，同时也不能产生淡水。凯路亚科纳已计划1996年在一座净发电量为50千瓦的闭式循环试验发电站上对新型的热交换器进行试验，以证明能否用轧黏铅取代昂贵的钛来制造热交换器。

由于开式循环难成大器，闭式循环又不能产生淡水，所以又有人提出了混和循环温差发电的方案：先用闭式循环发电，再用开式循环生产淡水。至于这种设想是否具有经济可行性亦待进一步研究。但人们为了提高海水温差发电的竞争力，在方案选择和技术细节上下了许多功夫。现在的新型海水温差发电还和太阳能的直接利用联合起来，先将表面温海水引入太阳池升温到45~60℃，甚至高达80~90℃，然后再送入交换器加热工质。

目前，美国、日本都提出了发电功率达10万千瓦的建造方案，以期把海水温差发电提高到商业运行水平。美国一家公司完成的世界上最大的海水温差电站的设计，发电能力已达16万千瓦。

利用海水温差发电，必须选择温差在20℃以上的海域。巴西、古巴、瑙鲁、印尼和我国南部沿海等低纬度海域，是利用海水温差发电的理想场所。据预计，仅南北纬20度之间的海域，海水温差能大约可发电26亿千瓦，全世界蕴藏的海水温差能为600亿千瓦。不仅如此，另外由于电站抽取的深层深海水中含有丰富的营养盐类，因此发电站周围就会成为浮游生物和鱼类聚集的场所，从而增加近海捕鱼量。

总而言之，尽管海水温差发电仍面临不少技术和成本上的问题，未来学者们还是对它寄予厚望，人类在海水温差发电领域将大有用武之地。