海水溫差發電是一種可再生能源，主要是利用表層海水與深層海水的溫度不同來進行發電。

☞工作原理

海洋溫差發電是利用熱交換的原理來發電。首先需要抽取溫度較高的海洋表層水，將熱交換器裡面沸點很低的工作流體（working fluid，如氨、氟利昂等）蒸發氣化，然後推動渦輪發電機而發出電力；再把它匯入另外一個熱交換器，利用深層海水的冷度，將它冷凝而回歸液態，這樣就完成了一個迴圈，週而復始的工作。

在熱交換技術平臺，目前有封閉式迴圈系統、開放式迴圈系統、混合式迴圈系統等，其中以封閉式迴圈系統技術較成熟。而在地點的設定上，則有岸基式、離岸式差別。

☞封閉式迴圈系統

隨著海水深度的變化，表層海水受到Sunny照射，吸收能量而溫度較高；而在海平面200米以下，Sunny幾乎無法到達，因此溫度較低。海水深度越深，其溫度也就越低。海水溫差發電時，需抽取表層溫度較高的海水，使熱交換機內的低沸點液體〈例如氨〉沸騰為蒸氣，然後推動發電機發電，再將其匯入另一熱交換機，使用深層海水將其冷卻，如此完成一個迴圈。

☞開放式迴圈系統

將表層海水引入真空狀態的蒸發槽中，因低壓下水的沸點極低而沸騰為水蒸氣，再引至凝結槽，以深層海水使之凝結為水。此過程中會在蒸發槽與凝結槽之間因壓力差因而形成蒸汽流，在其間加上渦輪機即可發電。另外，使用開放式迴圈系統發電會在凝結槽中形成淡水，可供使用。排出的淡水，這是它的有利之處。

☞混合式迴圈系統

開始時類似開放式迴圈，將溫暖的海面水引進真空容器使其閃蒸成蒸氣，蒸氣再進入氨的蒸發器（vaporizer），使工作流體（氨）氣化來轉動渦輪機發電，如同封閉式迴圈一般，因此混合式迴圈兼具開放式迴圈與封閉式迴圈兩者的特性。

☞岸基式溫差發電廠

建置深海水管，將深層海水取至岸邊發電廠，此過程容易使冷水管之溫度上升，從而使發電效率更低，另外深海抽水管的建置難度較高。

☞離岸式溫差發電廠

發電廠建置在海上作業平臺上，將深層海水抽取至作業平臺，溫水與冷水的交換在海上作業平臺上完成發電，再由電纜供電至岸邊。離岸式海上作業平臺類似鑽油平臺，因此水下作業需要錨固深海海底及錨定電纜。其優點是發電效率相對較高，可降低發電成本。

☞優點

不消耗任何燃料

無廢料

不會製造空氣汙染、水汙染、噪音汙染

整個發電過程幾乎不排放任何溫室氣體，例如二氧化碳

全年且一天中所有時間段皆可發電，十分穩定

副產品是淡水，可供使用

☞缺點

資金龐大

發電成本高

深海冷水管路施工風險高

影響周遭海域生物的生存權

海洋中蘊藏著豐富的太陽熱能。太陽每年供應給海洋的熱能大約有６０多功能萬億千瓦時，這樣龐大的能量，除了一部分轉變為海流的動能和水氣的迴圈外，都直接以熱能的形式儲存在海水中， 主要表現為海水錶層和深層直接的溫差。通常情況下，海水錶層的溫度可達２５－２８℃ ，而海平面以下５００米的深處水溫大約只有４－７℃，兩者相差２０℃左右，熱帶海洋的溫差更為明顯. 

在赤道地區，接近海面的表面海水溫度在太陽照射下高達近30攝氏度，而水深數百米的深層海水溫度是5~10度。海洋溫差發電就是利用這一溫差進行的。據佐賀大學海洋能源研究中心介紹，位於北緯40度——南緯40度的100個國家和地區都可以進行海洋溫差發電. 

火力發電和原子能發電是以熱能使水沸騰，利用蒸汽帶動渦輪機，然後發電。作為帶動渦輪機的蒸汽。海洋溫差發電是利用氨和水的混合液。與水的100度相比，氨水的沸點是33度，容易沸騰。 

藉助表面海水的熱量，利用蒸發器使水沸騰，用氨蒸汽帶動渦輪機。氨蒸汽會被深層海水冷卻，重新變成液體。在這一往返過程中，可以依次將海水的溫差變成電力。 

海洋溫差發電的原理是19世紀後半期由法華人想出來的。日本人上原從1973年開始進行研究。為了高效地將海水熱量偉給氨，他開發了電容器板熱交換裝置，安裝在凝結器和蒸發器上。結果，他確立了海洋溫差發電中最高度的“上原迴圈”系統。 

上原解釋說：“由於燃料是海水，燃料費等於零。如果能夠提高系統效率、降低成本，就可以投入實用。” 

上原等研究人員將表面海水放入特殊的真空容器裡，使它迅速蒸發，然後用深層海水進行冷卻，成功地使之變成了淡水。據測算，印度1000千瓦的海洋溫差發電裝置一天可生產1.6萬瓶淡水。 

海洋溫差發電的能源變換效率是3%~5%，比火力發電的40%低得多。但如果一臺發電裝置的輸出功率達不到1萬千瓦的規模，每千瓦小時的發電成本就難以控制在可與其他發電方式競爭的10日元以下。 

然而,美國工程師設計的一個16萬千瓦的海洋溫差發電裝置，全長450米，自重23．5萬噸，排水量達30萬噸。由於海洋能密度比較小，並且能源變換效率是3%~5%,很低.所以要得到比較大的功率，海洋能發電裝置要造得很龐大。而且還要有眾多的發電裝置，排列成陣，形成面積廣大的採能場，才能獲得足夠的電力。這是海洋能利用的共同特點。 

　　由於海洋溫差能開發利用的巨大潛力，海洋溫差發電受到各國普遍重視。目前，日本、法國、比利時等國已經建成了一些海洋溫差能電站，功率從100千瓦至5000幹瓦不等。上萬幹瓦的溫差電站也在建設之中。 

中國臺灣紅柴海水溫差發電廠計劃利用馬鞍山核電站排出的36-38℃的廢水.

設想中的溫差發電裝置

活塞發威--在設計上，這些漂浮物至少要潛入水下6米。其上半部分在海浪經過時被迫向下移動，而後又重新回到原有位置。這一過程會壓縮中空結構內部空氣，被壓縮的空氣將穿過所攜帶的發電機。

溫差發電原理示如圖2,該裝置可利用溫差直接產生電力.在P型(N型)半導體中