经过长期观测计算，科学家发现到达水面的太阳辐射能大约有60％透射到1米的水深处，有18％可以到达海面以下10米深处，少量的太阳辐射能甚至可以透射到水下100米的深处。在低纬度海域，海水温度随水深而变化，一般深海区大致可以分为三层：第一层是从海面到深度约60米左右的地方，称为表层，该层海水一方面吸收着太阳的辐射能，一方面受到风浪的影响使海水互相混合，海水温度变化较小，约在25～27℃；第二层水深60～300米，海水温度随着深度加深急剧递减，温度变化较大，称为主要温跃层；第三层深度在300米以下，海水因为受到从极地流来的冷水的影响，温度降低到4℃左右。表层海水和深层海水之间存在着20℃以上的温差，是巨大的能量来源。

　　海水温差发电装置由两部分组成：一部分是构成发电循环的设备，如蒸发器、冷凝器、汽轮发电机、循环泵和辅助设备等；另一部分是海洋结构物，如海洋结构物主体、冷水取水设备、温水取水设备和电站定位设备等。海水温差发电一般是用氨或氟利昂等低沸点物质作为介质、吸收表层海水的热量而在蒸发器中蒸发成气体，出来推动汽轮发电机。做完功后的气体进入冷凝器，由深层海水冷凝，然后再由循环泵将介质送至蒸发器用表层海水使其蒸发，推动汽轮发电机发电。

　　课题组还成功研制了15千瓦微型氨透平（又被称为涡轮），根据温差能发电装置的技术需求，他们选择双机头透平，减少了单机头透平轴向推力对透平效率的影响。此外，课题组还对适用于海水温差能装置的低成本高效换热器进行了研发。

　　另外，根据装机容量设计温差能发电系统，课题组对系统运行过程中工质的进出口温度、压力值进行数值模拟和优化设计。经过研究试验，课题组完成了氨水热物性模拟、朗肯循环系统热力过程分析、上原循环热力过程分析以及新热力循环方式的研究。在上原循环研究的基础上，从节能的途径考虑，减少了一级循环泵，增加了一级热回收，使新的热力循环效率比上原循环效率得到了进一步的提高。

　　最后是系统运行工质的选择和系统可靠性设计。根据海水温差属于低焓差的特点，课题组首先确定了工质选择的标准，同时考虑到成本和清洁性，最终采用氨作为运行工质。在系统设计方面，考虑到系统的可靠性和安全性，课题组采取了泥沙过滤、氨液紧急排空系统、氨系统泄漏安全防护等措施。

　　经过不懈努力，课题组完成了任务并实现了研究目标。在课题完成的过程获得授权的发明专利2项和实用新型专利3项。课题组表论文13篇，EI收录6篇，其中英文论文5篇。科研组培养硕士5人，并建成了容量为15千瓦的海洋温差能实验。

　　我国温差能资源蕴藏量大，这些资源主要分布在南海海域，尤其是南海中部的西沙群岛海域，该海区具有日照强烈，温差大且稳定，全年可开发利用，冷水层与岸间距离小，近岸海底地形陡峻等优点，开发利用条件良好。由于海洋上下层温差较稳定，没有周期性波动，因此发电负荷稳定，同时温差发电系统可以放置在岸上，而不是建设在海洋中，因此抗台风能力较强，维修方便。

　　利用深层冷海水冷凝热海水的蒸汽产生冷凝水，系统运行过程中，不耗费其他能源，就能附带产出大量的冷凝水。冷凝的淡水可以用于生活及种植。温差能在能源供给的同时，还可以提供相应的居住和生产条件，特别适用于屯海戍疆的综合开发应用。

　　海洋温差能发电系统可以从海底抽吸大量的冷水，可以为海水养殖和大棚蔬菜种植提供营养物质和冷源。冷海水还可以作为冷源为日常工作、旅游和居住提供舒适的温度，另外，还可利用冷海水种植反季节蔬菜。深层冷海水富含生物质，因可与常温海水混合开展海水养殖，具有经济价值。因此，海洋温差能有着极高的发展利用前景。