Морскотоплинска енергија — постапка која го користи океанскиот топлински градиент помеѓу поладните и потоплите плитки или површински морски води за да работи топлинскиот мотор и да произведе корисна работа, обично во форма на електрична енергија. КТЕО може да работи со многу висок капацитетен фактор и така може да работи во режим на основно оптоварување.
Погустите ладни водни маси, формирани од интеракцијата на површинската вода на океанот со студената атмосфера во сосема специфични области на Северниот Атлантик и Јужниот Океан, тонат во длабоките морски басени и се шират во целиот длабок океан со термохалинско кружење. Надополнувањето на студената вода од длабоките океани се надополнува со студената површинска морска вода.
Помеѓу океанските извори на енергија, КТЕО е еден од континуирано достапните обновливи извори на енергија што може да придонесе за снабдување со електрична енергија со базно оптоварување.Lewis, Anthony, et al. IPCC: Special Report on Renewable Energy Sources and Climate Change Mitigation, 2011 Ресурсниот потенцијал за КТЕО се смета за многу поголем отколку за другите форми на океанска енергија.World Energy Council, 2000 До 88.000 TWh/ годишна енергија може да се генерира од КТЕО без да влијае на топлинската структура на океанот.Pelc and Fujita, 2002
Системите може да бидат или со затворен или со отворен циклус. КТЕО со затворен циклус користи работни течности кои обично се сметаат за ладилни средства како што се амонијак или R-134a. Овие течности имаат ниски точки на вриење и затоа се погодни за напојување на генераторот на системот за производство на електрична енергија. Најчесто користениот топлински циклус за КТЕО е Ранкиновиот циклус, кој користи турбина со низок притисок. Моторите со отворен циклус користат пареа од самата морска вода како работна течност.
КТЕО исто така може да снабдува количини ладна вода како спореден производ. Ова може да се користи за климатизација и ладење, а длабоката океанска вода богата со хранливи материи може да ги нахрани биолошките технологии. Друг спореден производ е свежата вода дестилирана од морето.
Теоријата за КТЕО за прв пат била развиена во 1880-тите, а првиот модел за демонстрација бил конструиран во 1926 година. Тековно оперативните пилотски погони се сместени во Јапонија, надгледувани од Универзитетот Сага и Макаи на Хаваи.
Историја Обидите за развој и усовршување на КТЕО технологијата започнале во 1880-тите. Во 1881 година, Жак Арсен д'Арсонвал, француски физичар, предложил искористување на топлинската енергија на океанот. Ученикот на Д'Арсонвал, Жорж Клод, ја изградил првата фабрика КТЕО, во Матанцас, Куба во 1930 година."Power from the Sea" Popular Mechanics, December 1930, pp 881-882 detail article and photos of Cuban power plant Системот генерирал 22 kW електрична енергија со турбина со низок притисок. Фабриката подоцна била уништена во невреме.Avery, William H. and Chih Wu. Renewable Energy From the Ocean: A Guide to OTEC. New York: Oxford University Press. 1994.
Во 1935 година, Клод изградил фабрика на товарен брод од 10.000 тони закотвен на брегот на Бразил. Времето и брановите го уништиле пред да може да генерира нето моќ. (Нето-моќта е количината на енергија што се генерира по одземање на моќноста потребна за да се работи на системот).
Во 1956 година, француските научници дизајнирале постројка од 3 MW за Абиџан, Брегот на Слоновата Коска. Фабриката никогаш не била завршена, бидејќи новите наоди на големи количини на евтина нафта ја направиле неекономична.
Во 1962 година, Џ. Хилберт Андерсон и Џејмс Х. Андерсон Џуниор се фокусирале на зголемување на делотворноста на компонентите. Тие го патентирале нивниот нов дизајн „затворен циклус“ во 1967 година. Овој дизајн го подобрил оригиналниот систем на Ранкин со затворен циклус и го вклучил ова во прегледот за постројка што ќе произведува енергија по пониска цена од нафтата или јагленот. Меѓутоа, во тоа време, нивното истражување привлекло мало внимание бидејќи јагленот и јадрената енергија се сметале за иднина на енергијата.
Јапонија е главен придонесувач во развојот на КТЕО технологијата. Почнувајќи од 1970 година, компанијата за електрична енергија на Токио успешно изградила и распоредила 100 kW постројка КТЕО со затворен циклус на островот Науру. Фабриката почнала да работи на 14 октомври 1981 година, произведувајќи околу 120 kW електрична енергија; 90 kW се користела за напојување на централата, а останатата електрична енергија била искористена за напојување на училиште и други места. Ова поставило светски рекорд за излезна моќност од системот КТЕО каде што напојувањето се испраќа до вистинска (за разлика од експерименталната) електрична мрежа. 1981 година, исто така, забележала голем развој во КТЕО технологијата кога рускиот инженер, д-р Александар Калина, користел мешавина од амонијак и вода за производство на електрична енергија. Оваа нова мешавина на амонијак-вода значително ја подобрило делотворноста на циклусот на напојување. Во 1994 година Универзитетот Сага дизајнирал и конструирал 4.5 kW постројка за тестирање на новоизмислениот циклус на Уехара, исто така именуван по неговиот пронаоѓач Харуо Уехара. Овој циклус вклучува процеси на апсорпција и екстракција кои му овозможуваат на овој систем да го надмине циклусот Калина за 1-2%.Finney, Karen Anne. "Ocean Thermal Energy Conversion". Guelph Engineering Journal. 2008. Во моментов, Институтот за океанска енергија, Универзитетот Сага, е лидер во истражувањето на централите КТЕО и исто така се фокусира на многу секундарни придобивки на технологијата.
1970-тите забележале пораст во истражувањето и развојот на КТЕО за време на Арапско-израелската војна по 1973 година, што предизвикало тројно зголемување на цената на нафтата. Федералната влада на САД вложила 260 милиони долари за истражување на КТЕО откако претседателот Картер потпишал закон со кој САД се обврзиле на целта за производство од 10.000 MW електрична енергија од КТЕО системите до 1999 година. лево|мини| Поглед на копнениот објект КТЕО на Хаваите Во 1974 година, САД ја основале Лабораторијата за природна енергија на Хаваите (NELHA) во Точката Киахол на брегот Кона на Хаваите. Хаваи е најдобрата локација во САД за КТЕО, поради топлата површинска вода, пристапот до многу длабока, многу ладна вода и високите трошоци за електрична енергија. Лабораторијата станала водечки објект за тестирање за КТЕО технологијата. Во истата година, Локхид добил грант од Националната научна фондација на САД за проучување на КТЕО. Ова на крајот довело до напори на Локхид, американската морнарица, Makai Ocean Engineering, Dillingham Construction и други фирми да ја изградат првата и единствена во светот фабрика на КТЕО која произведува нето-енергија, наречена „Mini-OTEC“ За три месеци во 1979 година, произведена е мала количина на електрична енергија.
Европската иницијатива EUROCEAN - приватно финансирано заедничко вложување на 9 европски компании веќе активни во офшор инженерството - била активна во промовирањето на КТЕО од 1979 до 1983 година. Првично бил проучуван офшор објект од големи размери. Подоцна била направена 100 kW копнена инсталација. Ова било засновано на резултатите од мал капацитет за аквакултура на островот Сент Крој кој користел линија за снабдување со длабоки води за да ги нахрани басените за аквакултура. Исто така, била испитана фабрика со отворен циклус на брегот. Локацијата на случајот на студијата бил островот Курасао поврзан со Холандското Кралство.
Истражувањето поврзано со реализација на КТЕО на отворен циклус започнало сериозно во 1979 година во Истражувачкиот институт за сончева енергија со финансирање од Министерството за енергетика на САД. Испарувачите и соодветно конфигурираните кондензатори со директен контакт биле развиени и патентирани од Истражувачкиот институт за сончева енергија (види Bharathan, D.; Penney, T. R. (1984). Flash Evaporation from Turbulent Water Jets. Journal of Heat Transfer. Vol. 106(2), May 1984; pp. 407-416.Bharathan, D. (1984). Method and Apparatus for Flash Evaporation of Liquids. U.S. Patent No. 4,474,142.Bharathan, D.; Parsons, B. K.; Althof, J. A. (1988). Direct-Contact Condensers for Open-Cycle OTEC Applications: Model Validation with Fresh Water Experiments for Structured Packings. 272 pp.; NREL Report No. TR-253-3108.). Оригинален дизајн за експеримент за производство на енергија, тогаш наречен експеримент од 165 kW, бил опишан од Крејт и Баратан (,Bharathan, D.; Kreith, F.; Schlepp, D. R.; Owens, W. L. (1984). Heat and Mass Transfer in Open-Cycle OTEC Systems. Heat Transfer Engineering. Vol. 5(1-2); pp. 17-30. и Kreith, F.; Bharathan, D. (1988). Heat Transfer Research for Ocean Thermal Energy Conversion. Journal of Heat Transfer. Vol. 110, February 1988; pp. 5-22.) како предавање за меморијалната награда Макс Јакоб. Првичниот дизајн користел две паралелни осни турбини, користејќи ротори од последната фаза земени од големи парни турбини. Подоцна, тим предводен од д-р Баратан во Националната лабораторија за обновлива енергија го развил првичниот концептуален дизајн за ажурирана 210 г. kW КТЕО експеримент со отворен циклус (Bharathan, D.; Green, H. J.; Link, H. F.; Parsons, B. K.; Parsons, J. M.; Zangrando, F. (1990). Conceptual Design of an Open-Cycle Ocean Thermal Energy Conversion Net Power-Producing Experiment (OC-OTEC NPPE). 160 pp.; NREL Report No. TR-253-3616.). Овој дизајн ги интегрирал сите компоненти на циклусот, имено, испарувачот, кондензаторот и турбината во еден вакумски сад, при што турбината е поставена на врвот за да се спречи каков било потенцијал вода да стигне до неа. Садот бил направен од бетон како прв процесен вакумски сад од ваков вид. Обидите да се направат сите компоненти користејќи евтин пластичен материјал не можеле целосно да се постигнат, бидејќи бил потребен одреден конзервативизам за турбината и вакумските пумпи се развиле како први од ваков вид. Подоцна д-р Баратан работел со тим инженери на Тихоокеанскиот институт за високотехнолошки истражувања за дополнително да го продолжи овој дизајн низ прелиминарните и последните фази. Бил преименуван во Експеримент за производство на нето енергија и бил изграден во Лабораторијата за природна енергија на Хаваи од страна на PICHTR од тим предводен од главниот инженер Дон Еванс, а проектот бил раководен од д-р Луис Вега. лево|мини| Индија – цевки кои се користат за КТЕО (лево) и пловечка фабрика изградена во 2000 година (десно) Во 2002 година, Индија тестирала пилот постројка за КТЕО со моќност од 1 MW во близина на Тамил Наду. Фабриката на крајот доживеала неуспех поради дефект на цевката за ладна вода во длабокото море.Avery, William H. and Chih Wu. Renewable Energy From the Ocean: A Guide to OTEC. New York: Oxford University Press. 1994. Нејзината влада продолжува да спонзорира истражување.
Во 2006 година, на Makai Ocean Engineering му бил доделен договор од Канцеларијата за поморски истражувања на САД за да го истражи потенцијалот КТЕО да произведува национално значајни количини водород во пловечки постројки на море сместени во топли, тропски води. Сфаќајќи ја потребата поголемите партнери всушност да го комерцијализираат КТЕО, Макаи му пристапил на Локхид Мартин за да ја обнови нивната претходна врска и да утврди дали времето е погодно за КТЕО. И така во 2007 година, Локхид Мартин продолжил со работа во КТЕО и станал подизведувач на Макаи за поддршка на нивниот проект, што било проследено со други последователни соработки.
Во март 2011 година, Ocean Thermal Energy Corporation потпишала Договор за енергетски услуги со Баха Мар, Насау, Бахами, за првиот и најголемиот систем за климатизација на морска вода (СКМВ) во светот. Во јуни 2015 година, проектот бил ставен во мирување додека одморалиштето ги реши финансиските и сопственичките прашања. Во август 2016 година, било објавено дека проблемите се решени и дека одморалиштето ќе биде отворено во март 2017 година Се очекува во тоа време да продолжи изградбата на системот СКМВ.