seawater salinity gradient power generation

定义：利用海水和淡水间盐度差所产生的势能进行发电的转换作业。

学科：资源科学技术_海洋资源学

相关名词：势能 半透膜 电渗析 离子交换膜

图片来源：视觉中国

【延伸阅读】

海水盐差发电利用海水和淡水间盐度差所产生的势能进行发电的转换作业。简单来说，就是当含盐量高的海水与含盐量低的淡水相遇时，两种水会自然混合，在这个混合过程中会释放出能量，这些能量可以通过特殊装置转化为电能。

目前海水盐差发电主要有两种技术。第一种是压力延迟渗透，在半透膜的一侧通入淡水，另一侧通入海水，淡水会自然渗透到海水一侧，导致海水侧压力升高，然后用这种高压水流推动涡轮机发电。例如挪威国家电力公司在2009年采用压力延迟渗透技术建成的盐差能示范装置。第二种是反向电渗析，通过使用阴阳离子交换膜交替排列，当海水和淡水在膜两侧流动时，盐离子会选择性通过膜，形成离子电流，再通过电极转化为电能。例如荷兰建成了世界上第一座基于反向电渗析技术的海水盐差发电工厂。这两种方法的核心都是需要使用特殊的膜材料，理想的发电膜需具备高选择性、高渗透率和较强的耐用性。

海水盐差发电具有很多独特的应用优势。首先是能源可再生。它利用海水和淡水之间的自然盐度差，不会消耗水资源或产生有害排放。与太阳能、风能相比，它不受天气和时间影响，可以长时间持续发电。其次是资源分布广泛。全球所有河流入海口都是潜在的盐差能资源点。据统计，全球河流入海口的盐差能理论储量约2.4太瓦，相当于目前全球电力需求的20%左右。中国拥有漫长的海岸线和众多大江大河，盐差能资源丰富。最后，海水盐差发电可以与其他设施相结合。盐差发电工厂可以与海水淡化厂、污水处理厂等设施结合建设，实现能源和水资源的协同利用。目前在实验室条件下的海水盐差发电均具有良好的性能，但在实际使用中仍有一些问题需要解决。如膜的能量转换效率较低问题，在实际使用过程中膜的抗污染性能和长期工作的稳定性问题，设备在海水中的腐蚀和生物污损问题等。

海水盐差发电作为一种新兴的蓝色能源技术，利用地球上最丰富的两种水——海水和淡水之间的自然浓度差异来产生清洁电力，几乎不产生碳排放，是真正意义上的绿色能源。它特别适合为沿海、岛屿地区提供分散式清洁电力，也可作为多能互补系统的组成部分。与传统能源相比，它更加可持续；与其他可再生能源相比，它更具稳定性。随着材料科学、海洋工程等领域的进步，海水盐差发电可能成为未来可持续能源体系中的重要一环。

（延伸阅读作者：海南大学教授 周腾）

责任编辑：张鹏辉