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新疆八一钢铁股份有限公司

0 引言

全球气候变化的主要特征为气候变暖，气候变暖主要是因为CO2等温室气体浓度增加所致[1]，而“人类使用化石燃料和土地利用变化是温室气体浓度增加的主要原因”[2]。提高能源利用效率，减少温室气体排放就成为实现减缓气候变化的重要选择。

低品位热能或低品位废热、低温热能总量巨大且可再生，人类利用的热能中有50%最终以低品位废热的形式直接排放[3]，气候变化的能量90%以低品位热能的形式被海洋储存使得海洋升温[4]。研制开发新技术以利用部分这些热能，可减缓气候变暖的进程。

海洋温差发电技术就是低品位热能的典型代表，它是利用海水浅层和深层的温差，以及温、冷两种热源，通过热交换使循环工质相变、温升，循环工质膨胀做功发电[5]。但海洋温差发电技术受限诸多，可利用温差较小，能源转换效率也很低，规模化应用的前景并不明朗。

低品位热能利用吸引了越来越多的关注，一些技术和方法日益成熟，新的材料也在不断出现，使其在节能减排、减缓气候变暖方面的作用和意义也在逐步增加。

1 冷源的制约

低品位热能利用技术的冷源与通常的蒸汽动力循环冷源是相同的，即依赖于自然界的空气或水，温度等同于周围环境，采用自然冷却或强制冷却的方法冷凝循环工质，从而使工作循环能够在低能耗的情况下建立。

低品位热能利用受冷源的制约，其可利用能的温度范围较窄，无论是低品位热能发电，热泵、制冷等技术均是如此，海洋温差发电技术的可利用能的温度范围一般在25℃左右。……