毛朝武，张振坤，瞿忍婕，洪 钢

(厦门大学能源学院，福建 厦门 361102)

当前，世界能源消费结构仍以煤炭、石油等化石能源为主，可再生能源的占比仅为15%[1-2].煤炭等化石能源的使用所带来的一系列环境问题迫使人们加快对新能源技术[3-6]的研发.海洋温差能是一种以表层和深层海水温度差的形式储存的储量巨大且随时间变化相对稳定的新型可再生能源[7].广阔的海洋是地球上最大的太阳辐射能储存装置，海水表层每天吸收的太阳热能相当于约6.2×1010t煤燃烧所产生的能量[8].根据目前的技术水平，每年可转化为电能的海洋温差能为1×1013kWh.

1930年，Claude建造了第一座发电容量为22 kW的海洋热能转换(ocean thermal energy conversion,OTEC)系统发电站，证实了海洋温差能发电的可行性[9].1985年，日本的佐贺大学建造了输出净功率为75 kW的闭式循环温差电站[10].我国在“十一五”期间重点开展了海洋温差能利用的研究，并于2012年成功建成了第一个千瓦级温差发电装置[11].然而，目前海洋温差发电系统中的适应性研究还有较大不足，主要问题是：海洋温差能虽然储量大，但是温差较小，属于低品位热；而工业上成熟的闭式循环发电系统存在着对低品位热能利用不足、设备成本高和能量转换效率低的问题[12].

纳米仿生材料[13-14]的出现和发展为开发海洋温差能提供了新的方法，通过模仿生物细胞膜上的离子泵，人工合成固态纳米孔[15-17]来进行能量转换.纳米流体系统温差发电的原理为施加一个温度梯度，在温度梯度的推动……