为海洋深层水的取水设施相关费用约占总投资额的40%-50%,这是该发电站成本较高的主要原因。如果仅仅是用于单一的发电会对建设深层取水设施造成很大的经济负担,然而,许多离岛的产业例如渔业、水产业、观光业等都可以利用海洋深层水。这样不仅有助于降低发电成本,也可以为区域经济做出贡献。
日本佐贺大学海洋能源中心从20世纪70年代开始海洋温差能技术研究,在原理研究、试验验证、关键设备研发和工程示范等方面进行了系统性的工作,整体水平居世界领先地位。2012年建成日本久米岛海洋温差能发电验证设备,,采用近海深层水(-600m,9℃)和表层海水(冬季22℃、夏季28℃),温差满足要求。该装置装机容量为50kW,2016年装机容量增加到100kW。设置了两台深层取水泵(各45kW)和一台表层取水泵(75kW),深层取水管内径280mm,由特殊聚乙烯材料制成,系统日取水量达13000t。系统中汽轮机转速为33000r/min,发电机采用永磁型,发电功率达到50kW。日本佐贺大学通过优化能流配置,提出了“上原循环”,该循环热效率可达4.9%。该循环采用非共沸循环工质(氨水溶液)并通过增加蒸馏分离系统减少了循环过程中的不可逆损失。然而,由于“上原循环”结构复杂,佐贺大学所建造的100kW海洋温差能示范发电站仍采用闭式朗肯循环。可见,对于海洋温差能示范发电站,其循环形式的结构简单、运行可靠是主要考虑因素。
此外,该OTEC装置提供了很好的海水综合利用思路。海洋温差发电冷热源温差小、系统能耗大,以净输出电量为单一产品经济效益有限。日本久米岛示范发电站装机容量为100kW,该装置以海水综合利用为目标,输出电量用于系统自身功耗。通过海水淡化、海水制冷、海水养殖等方式,在久米岛形成产业链,主要包括:深海矿泉水、化妆品、海水空调、深海水产等,取得了良好的经济效益。这为中国南海温差能开发利用顶层设计提供了重要思路。