Преобразование тепловой энергии океана
Преобразование тепловой энергии океана ( OTEC ) - это технология возобновляемой энергии , которая использует разницу температуры между теплыми поверхностными водами океана и холодными глубинами для запуска теплового двигателя для производства электроэнергии . Это уникальная форма выработки чистой энергии , которая может обеспечить постоянный и устойчивый источник власти. Несмотря на то, что у него возникают проблемы, OTEC имеет потенциал для обеспечения постоянного и устойчивого источника чистой энергии, особенно в тропических регионах с доступом к глубокому океанскому воде .
Описание
[ редактировать ]OTEC использует тепловой градиент океана между более глубокими и теплыми мелкими или поверхностными морскими вождениями, чтобы запустить тепловой двигатель и производить полезную работу , обычно в виде электроэнергии . OTEC может работать с очень высокой пропускной способностью , и поэтому он может работать в базовой нагрузки режиме .
Продящиеся массы холодной воды, образованные взаимодействием поверхностных вод океана с холодной атмосферой в довольно специфических районах Северной Атлантики и Южного океана , опускаются в глубоководные море и распространяются во всем глубоком океане термогалинской циркуляцией . Вплестинг холодной воды из глубокого океана пополняется погружением в холодную поверхность морской воды.
Среди источников энергии океана OTEC является одним из непрерывно доступных ресурсов возобновляемых источников энергии , которые могут способствовать источнику питания базовой нагрузки. [ 1 ] Потенциал ресурса для OTEC считается намного больше, чем для других форм энергии океана. [ 2 ] Из OTEC может быть получена до 10 000 ТВт /год энергии, не влияя на тепловую структуру океана. [ 3 ]
Системы могут быть либо закрытым циклом, либо открытым циклом. OTEC с закрытым циклом использует рабочие жидкости, которые обычно считаются хладагентами, такими как аммиак или R-134A . Эти жидкости имеют низкие точки кипения и, следовательно, подходят для питания генератора системы для выработки электроэнергии. Наиболее часто используемый тепловой цикл для OTEC на сегодняшний день-это цикл Ранкина с использованием турбины низкого давления. Двигатели с открытым циклом используют пар от самой морской воды в качестве рабочей жидкости.
OTEC также может поставлять количество холодной воды в качестве побочного продукта. Это может быть использовано для кондиционирования воздуха и охлаждения, а богатая питательными веществами вода из океана может питать биологические технологии. Другой побочный продукт- пресная вода, дистиллированная от моря. [ 4 ]
Теория OTEC была впервые разработана в 1880-х годах, и первая демонстрационная модель размер скамей была построена в 1926 году. В настоящее время экспериментальные пилотные растения OTEC расположены в Японии, наблюдаемые Университетом Сага и Макай на Гавайях. [ 5 ]
История
[ редактировать ]
Попытки разработки и уточнения технологии OTEC начались в 1880 -х годах. В 1881 году Жак Арсен Д'Арсонвал французский физик предложил постучать по тепловой энергии океана. Студент Д'Арсонвала, Жорж Клод , построил первый завод OTEC, в Матансасе, Куба, в 1930 году. [ 6 ] [ 7 ] Система генерировала 22 кВт электричества с с низким давлением турбиной . [ 8 ] Позже растение было уничтожено во время шторма. [ 9 ]
В 1935 году Клод построил завод на борту грузового суда на 10 000 тонн , пришвартованным у побережья Бразилии. Погода и волны уничтожили его, прежде чем он сможет генерировать чистую мощность. [ 8 ] (Чистая мощность - это количество мощности, генерируемой после вычитания питания, необходимой для запуска системы).
В 1956 году французские ученые разработали завод 3 МВт для Абиджана , Кот -д'Ивуара. Завод никогда не был завершен, потому что новые находки большого количества дешевого нефти сделали его неэкономичным. [ 8 ]
В 1962 году Дж. Хилберт Андерсон и Джеймс Х. Андерсон -младший сосредоточились на повышении эффективности компонентов. Они запатентовали свой новый дизайн «закрытого цикла» в 1967 году. [ 10 ] Эта конструкция улучшилась при оригинальной системе Rankine с закрытым циклом и включила это в очередь для завода, который будет производить электроэнергию по более низкой стоимости, чем нефть или угля. В то время, однако, их исследование привлекло мало внимания, так как уголь и ядерные ядерные были считались будущим энергии. [ 9 ]
Япония является основным участником разработки технологий OTEC. [ 11 ] Начиная с 1970 года Tokyo Electric Power Company успешно построила и развернула завод OTEC с закрытым циклом мощностью 100 кВт на острове Науру . [ 11 ] Завод стал эксплуатационным 14 октября 1981 года, производя около 120 кВт электричества; 90 кВт использовался для питания завода, а оставшееся электричество использовалось для питания школы и других мест. [ 8 ] Это установило мировой рекорд для вывода мощности из системы OTEC, где мощность была отправлена в реальную (в отличие от экспериментальной) силовой сетки. [ 12 ]
1981 год также увидел значительную разработку технологии OTEC, когда российский инженер, доктор Александр Калина, использовал смесь аммиака и воды для производства электроэнергии. Эта новая смесь аммиака-вода значительно повысила эффективность питания. В 1994 году Институт Ocean Energy в университете Сага разработал и построил завод в размере мощностью 4,5 кВт с целью проверки недавно изобретенного цикла Уехары, также названного в честь его изобретателя Харуо Уэхара. Этот цикл включал процессы поглощения и извлечения, которые позволяют этой системе превосходить цикл Калина на 1–2%. [ 13 ]
В 1970-х годах во время войны с арабской израильской войной после 1970-х годов во время войны после 1973 года, что привело к тройным ценам на нефть. Федеральное правительство США вложило 260 миллионов долларов в исследование OTEC после того, как президент Картер подписал закон, который к 1999 году подписал закон США в размере 10 000 МВт электроэнергии от OTEC Systems. [ 14 ]

В 1974 году США создали лабораторию по естественной энергетике Гавайских островов (Нельха) в Кихоле -Пойте на побережье Кона Гавайских островов . Гавайи - лучшее местоположение US OTEC, из -за его теплой поверхностной воды, доступа к очень глубокой, очень холодной воде и высоких затрат на электроэнергию. Лаборатория стала ведущим испытательным объектом для технологии OTEC. [ 15 ] В том же году Локхид получил грант от Национального научного фонда США на изучение OTEC. Это в конечном итоге привело к усилиям Локхида, ВМС США, Макай Оушен Инженерной Инжиниринг, Диллингем Строительство и других фирм для строительства первого и единственного в мире чистого производства завода OTEC, получившего название «Mini-OTEC» [ 16 ] В течение трех месяцев в 1979 году было получено небольшое количество электроэнергии. В 1990 -х годах Nelha управляла демонстрационным заводом 250 кВт в течение шести лет. [ 17 ] Благодаря финансированию военно -морского флота Соединенных Штатов , завод на площадке на площадке мощностью 105 кВт начал поставлять энергию в местную энергетическую сетку в 2015 году. [ 17 ]
Европейская инициатива Eurocean - частное совместное предприятие 9 европейских компаний, уже активных в оффшорной инженерии - активно продвигало OTEC с 1979 по 1983 год. Первоначально был изучен крупномасштабный оффшорный объект. Позже была изучена земельная установка на 100 кВт, объединяющая OTEC на базе земли с опреснительным и аквакультурой по прозвищу ODA. Это было основано на результатах небольшого масштабного аквакультурного объекта на острове Сент -Круа, в котором использовалась глубокая линия снабжения для кормления бассейнов аквакультуры. Также был исследован завод открытого цикла на берегу. Расположение случая обучения было остров, связанным с голландским королевством, Курасао . [ 18 ]
Исследования, связанные с созданием OTEC с открытым циклом, начались в 1979 году в Институте исследований солнечной энергии (SERI) с финансированием Министерства энергетики США. Были разработаны и запатентованные конденсаторы с прямым контактом [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] ) Оригинальная конструкция для эксперимента по производству мощности, затем называемого экспериментом с 165 кВт, была описана Крейтом и Бхаратаном [ 22 ] и [ 23 ] Как Мемориальная премия Макса Якоба . В начальной конструкции использовались две параллельные осевые турбины, использующие роторы последней стадии, взятые из крупных паровых турбин. Позже команда, возглавляемая доктором Бхаратаном в Национальной лаборатории возобновляемой энергии (NREL), разработала первоначальный концептуальный дизайн для обновленного эксперимента OTEC с открытым циклом 210 кВт ( [ 24 ] ) Эта конструкция интегрировала все компоненты цикла, а именно, испаритель, конденсатор и турбину в один вакуумный сосуд, а турбина установлена сверху, чтобы предотвратить любой потенциал для воды. Судно было сделано из бетона в качестве первого вакуумного сосуда в своем роде. Попытки сделать все компоненты с использованием недорогих пластикового материала не могут быть полностью достигнуты, так как для турбины потребовался какой-то консерватизм, и вакуумные насосы, разработанные как первые в своем роде. Позже доктор Бхаратан работал с командой инженеров в Тихоокеанском институте с высокими технологическими исследованиями (PICHTR), чтобы дополнительно продолжить этот дизайн на предварительных и окончательных этапах. Он был переименован в эксперимент по производству чистой энергии (NPPE) и был построен в Лаборатории естественной энергии Гавайев (NELH) Pichtr командой, возглавляемой главным инженером Дон Эвансом, и проектом управлял доктор Луис Вега.

В 2002 году Индия проверила плавающую пилотную установку OTEC около 1 МВт возле Тамилнада. Растение в конечном итоге не было неудачным из -за неудачи глубоководной трубы холодной воды. [ 25 ] Его правительство продолжает спонсировать исследования. [ 26 ]
В 2006 году Makai Ocean Engineering была заключена контракт с Управлением военно-морских исследований США (ONR) на исследование потенциала OTEC для получения национально значительных количеств водорода на плавающих растениях AT-моче, расположенных в теплых тропических водах. Понимая необходимость того, чтобы крупные партнеры фактически коммерциализировали OTEC, Макай обратился к Lockheed Martin, чтобы возобновить свои предыдущие отношения и определить, готово ли время для OTEC. Итак, в 2007 году Lockheed Martin возобновил работу в OTEC и стал субподрядчиком в Макаи, чтобы поддержать их SBIR, за которым последовали другие последующие сотрудничества. [ 16 ]
В марте 2011 года Corporation Ocean Thermal Energy Corporation подписала Соглашение о энергетических услугах (ESA) с Baha Mar Resort, Нассау, Багамские острова, для первой и крупнейшей в мире в мире и крупнейшей в мире и крупнейшей системы кондиционирования морских вод. [ 27 ] В июне 2015 года проект был поставлен на паузу, в то время как курорт решал финансовые проблемы и вопросы владения. [ 28 ] В августе 2016 года было объявлено, что проблемы были решены и что курорт откроется в марте 2017 года. [ 29 ] Ожидается, что строительство системы SWAC возобновится в то время.
В июле 2011 года Makai Ocean Engineering завершила проектирование и строительство испытательного объекта Отека теплообменника в Лаборатории естественной энергии Гавайев . Цель объекта состоит в том, чтобы прийти к оптимальной конструкции для теплообменников OTEC, повышение производительности и срока полезного срока полезного срока действия при одновременном снижении стоимости (теплообменники являются водителем стоимости № 1 для завода OTEC). [ 30 ] А в марте 2013 года Макай объявил о награде за установку и эксплуатацию турбины 100 киловатт на испытательном заводе OTEC Heat Trabanger, и снова подключите мощность OTEC к сети. [ 31 ] [ 32 ]
В июле 2016 года Комиссия по государственным услугам Виргинских островов одобрила заявление о применении Corporation Corporation Ocean Energy, чтобы стать квалифицированным объектом. Таким образом, Компании разрешается начать переговоры с Управлением по водоснабжению и энергетике Виргинских островов (WAPA) для соглашения о покупке электроэнергии (PPA), относящегося к заводу преобразования тепловой энергии океана (OTEC) на острове Сент -Круа. Это был бы первый в мире коммерческий завод OTEC. [ 33 ] [ 34 ]
Проект должен быть установлен в африканской стране Сан-Томе и Принсипе, которая станет первой коммерческой плавающей платформой OTEC в мире. [ 35 ] Разработанная Global OTEC, структура, названная Dominique, будет генерировать 1,5 МВт, причем последующие баржи будут установлены, чтобы помочь удовлетворить весь спрос страны. [ 36 ] В 2022 году был подписан меморандум о взаимопонимании между правительством и британским стартапом Global OTEC . [ 37 ]
В настоящее время эксплуатируют заводы OTEC
[ редактировать ]В марте 2013 года университет Сага с различными японскими отраслями завершил установку нового завода OTEC. Префектура Окинавы объявила о начале операционного тестирования OTEC на острове Кум 15 апреля 2013 года. Основная цель - доказать обоснованность компьютерных моделей и продемонстрировать OTEC для общественности. Тестирование и исследования будут проведены при поддержке Университета Сага до конца 2016 финансового года. IHI Plant Construction Co. Ltd, Yokogawa Electric Corporation и Xenesys Inc была поручена строительством класса 100 киловатт в территории окинавы Центр исследований в области морской воды. Место было специально выбрано для того, чтобы использовать существующие глубоководные и поверхностные водозаборные трубы, установленные для исследовательского центра в 2000 году. Труба используется для потребления глубокой морской воды для исследований, промысла и использования в сельском хозяйстве. Завод состоит из двух единиц 50 кВт в двойной конфигурации Ранкина. [ 38 ] Объект OTEC и исследовательский центр Deep Seawwater открыты для бесплатных общественных туров по предварительной записи на английском и японском языке. [ 39 ] В настоящее время это один из двух полностью эксплуатационных заводов OTEC в мире. Этот завод работает непрерывно, когда конкретные тесты не проходят.
В 2011 году Makai Ocean Engineering завершила испытательный завод теплообменника в Нелхе. Используемый для тестирования различных технологий теплообмена для использования в OTEC, Makai получил финансирование для установки турбины мощностью 105 кВт. [ 40 ] Установка сделает этот объект самым большим оперативным объектом OTEC, хотя запись для самой большой энергии останется с открытым циклом, также разработанным на Гавайях.
В июле 2014 года DCNS Group в партнерстве с Akuo Energy объявила о финансировании NER 300 для своего проекта NEMO. Если бы проект был успешным, на сегодняшний день на сегодняшний день сетевой завод по 10 МВт 10 МВт был бы крупнейшим объектом OTEC. DCNS планировал провести NEMO Operational к 2020 году. [ 41 ] [ неудачная проверка ] В начале апреля 2018 года военно-морские энергии закрыли проект на неопределенный срок из-за технических трудностей, связанных с основной впускной трубкой холодной воды. [ 42 ]
В августе 2015 года на Гавайях на Гавайях в Гавайях в Гавайях в Гавайях в Гавайях в августе 2015 года была введена в эксплуатационную электростанцию. Это первая настоящая установка с тепловой энергией (OTEC) с закрытым циклом (OTEC), которая будет подключена к электрической сетке США. Это демонстрационное растение, способное генерировать 105 киловатт, достаточно для питания около 120 домов. [ 43 ]
Термодинамическая эффективность
[ редактировать ]дает Тепловой двигатель большую эффективность при запуске с большой разницей в температуре . В океанах разница температур между поверхностью и глубокой водой является наибольшей в тропиках , хотя все еще скромные от 20 до 25 ° C. Поэтому в тропиках OTEC предлагает самые большие возможности. [ 4 ] OTEC может предложить глобальное количество энергии, которая в 10-100 раз больше, чем другие варианты энергии океана, такие как волновая мощность . [ 44 ] [ 45 ]
Заводы OTEC могут непрерывно обеспечивать питание базовой нагрузки для системы выработки электроэнергии. [ 4 ]
Основная техническая задача OTEC состоит в том, чтобы эффективно генерировать значительное количество мощности из -за небольших температурных различий. Это все еще считается новой технологией . Ранние системы OTEC были термически эффективными от 1 до 3 процентов , что значительно ниже теоретического максимума 6 и 7 процентов для этой разности температуры. [ 46 ] Современные дизайны позволяют производительности приближаться к теоретической максимальной эффективности карно .
Типы питания
[ редактировать ]Холодная морская вода является неотъемлемой частью каждого из трех типов систем OTEC: закрытый цикл, открытый цикл и гибрид. Для работы холодная морская вода должна быть выведена на поверхность. Основными подходами являются активная накачка и опреснение. Опыление морской воды вблизи морского пола снижает плотность, что заставляет ее подняться на поверхность. [ 47 ]
Альтернативой дорогостоящим трубам для привлечения конденсирования холодной воды на поверхность является перекачиваемая испаренная жидкость с низкой точкой кипения в глубины, которая будет конденсироваться, что уменьшает объемы накачки и снижая технические и экологические проблемы и снижение затрат. [ 48 ]
Закрыто
[ редактировать ]Системы с замкнутым циклом используют жидкость с низкой точкой кипения, такую как аммиак (имеющая точку кипения около -33 ° C при атмосферном давлении), для питания турбины для выработки электроэнергии. Теплая поверхность морская вода прокачивается через теплообменник для испарения жидкости. Расширение паров поворачивает турбогенератор. Холодная вода, перекачиваясь через второй теплообменник, конденсирует пары в жидкость, которая затем перерабатывается через систему.
В 1979 году лаборатория природной энергетики и несколько партнеров по частному сектору разработали эксперимент «Mini OTEC», который достиг первого успешного производства AT-моэтихльной электроэнергии от OTEC с закрытым циклом. [ 49 ] Мини -судно Otec было пришвартовано в 1,5 милях (2,4 км) от Гавайского побережья и производило достаточно чистого электричества, чтобы осветить лампочки корабля и запустить компьютеры и телевизор.
Открыть
[ редактировать ]OTEC с открытым циклом использует теплые поверхностные воды непосредственно для производства электричества. Теплая морская вода сначала перекачивается в контейнер с низким давлением, что заставляет его кипеть. В некоторых схемах расширяющийся пара управляет турбиной низкого давления, прикрепленной к электрическому генератору . Пары, который оставил свою соль и другие загрязнения в контейнере с низким давлением, представляет собой чистую пресную воду. Он сгущается в жидкость путем воздействия холодных температур из глубокоокеанской воды. Этот метод производит опремления пресной воды, подходящую для питьевой воды , ирригации или аквакультуры . [ 50 ]
В других схемах поднимающийся пара используется в технике газового подъема подъема воды на значительную высоту. В зависимости от варианта осуществления такие методы парона -насоса парона генерируют мощность из гидроэлектростанции турбины или после или после использования насоса. [ 51 ]
В 1984 году Институт исследований солнечной энергии (в настоящее время известный как Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии ) разработал испаритель вертикального высказывания для преобразования теплой морской воды в пара низкого давления для заводов с открытым циклом. Эффективность конверсии составляла 97% для конверсии в морской воде в стимул (общее производство пара составит только несколько процентов от входящей воды). В мае 1993 года завод OTEC с открытым циклом в Keahole Point, Hawaii, производил около 80 кВт электроэнергии во время чистого эксперимента по производству мощности. [ 52 ] Это побило рекорд 40 кВт, установленную японской системой в 1982 году. [ 52 ]
Гибридный
[ редактировать ]Гибридный цикл объединяет особенности систем с закрытым и открытым циклом. В гибридной теплой морской воде попадает в вакуумную камеру и заводится вспышкой, аналогично процессу испарения открытого цикла. Паровой испаряет рабочую жидкость аммиака контуки с закрытым циклом на другой стороне испарителя аммиака. Испариваемая жидкостью затем управляет турбиной для производства электричества. Пару конденсируется в теплообменнике и обеспечивает опреснительную воду (см. Тепловую трубу ). [ 53 ]
Рабочие жидкости
[ редактировать ]Популярный выбор рабочей жидкости - это аммиак, который обладает превосходными транспортными свойствами, легкой доступностью и низкой стоимостью. Аммиак, однако, токсичен и легковоспламеняется. Фторированные углероды, такие как CFC и HCFC, не являются токсичными или легковоспламеняющимися, но они способствуют истощению озонового слоя. Углеводороды тоже являются хорошими кандидатами, но они очень легковоспламеняются; Кроме того, это создаст конкуренцию за использование их напрямую в качестве топлива. Размер электростанции зависит от давления паров рабочей жидкости. С увеличением давления пара, размер турбины и теплообменникам уменьшается, в то время как толщина стенки трубы и теплообменники увеличиваются, чтобы выдержать высокое давление, особенно на стороне испарителя.
Земля, полка и плавучие места
[ редактировать ]OTEC имеет потенциал для производства гигаватт электрической мощности и в сочетании с электролизом может создать достаточное количество водорода, чтобы полностью заменить все прогнозируемое глобальное расход ископаемого топлива. [ Цитация необходима ] Однако снижение затрат остается нерешенной проблемой. Растения OTEC требуют длинной, большой впускной трубы, которая погружается в километр или более в глубину океана, чтобы вывести холодную воду на поверхность.
Земля
[ редактировать ]Земельные и близкие средства предлагают три основных преимущества по сравнению с теми, которые расположены в глубокой воде. Растения, построенные на земле или вблизи земли, не требуют сложного швартовки, длинных силовых кабелей или более обширного технического обслуживания, связанного со средами с открытым океаном. Они могут быть установлены в защищенных районах, чтобы они были относительно безопасны от штормов и тяжелых морей. Электричество, опреснительная вода и холодная, богатая питательными веществами морская вода может передаваться с ближней берега через эстакадные мосты или дороги. Кроме того, наземные или ближние площадки позволяют растениям работать с соответствующими отраслями, такими как Mariculture , или те, которые требуют опреснительной воды.
Предпочтительные местоположения включают в себя с узкими полками (вулканические острова), крутые (15–20 градусов) наклоны и относительно гладкие морские полы. Эти сайты сводят к минимуму длину впускной трубы. Земельный завод может быть построен вглубь страны от берега, предлагая больше защиты от штормов или на пляже, где трубы будут короче. В любом случае легкий доступ для строительства и эксплуатации помогает снизить затраты.
Земные или близкие участки также могут поддерживать сельское хозяйство Mariculture или охлажденной воды. Танки или лагуны, построенные на берегу, позволяют работникам контролировать и контролировать миниатюрную морскую среду. Продукты Mariculture могут быть доставлены на рынок через стандартный транспорт.
Один недостаток наземных объектов возникает в результате турбулентного волнного действия в зоне серфинга . Трубы сброса OTEC должны быть помещены в защитные траншеи, чтобы предотвратить их подвергаясь экстремальному стрессу во время штормов и длительных периодов тяжелых морей. Кроме того, смешанное сброс холодной и теплой морской воды, возможно, потребуется перенести в несколько сотен метров от берега, чтобы достичь надлежащей глубины до ее освобождения, что требует дополнительных расходов на строительство и техническое обслуживание.
Одним из способов, которым система OTEC может избежать некоторых проблем и расходов на работу в зоне серфинга, является строительство их чуть в воде в диапазоне от 10 до 30 метров (Ocean Thermal Corporation 1984). Этот тип завода будет использовать более короткие (и, следовательно, менее дорогостоящие) трубы потребления и сброса, что позволит избежать опасностей турбулентного прибоя. Само завод, однако, потребует защиты от морской среды, такой как взлома и эрозионные основы, и выход завода необходимо будет передаваться на берег. [ 54 ]
Полка на основе
[ редактировать ]Чтобы избежать турбулентной зоны серфинга, а также приближаться к ресурсу холодной воды, растения OTEC могут быть установлены на континентальный шельф на глубине до 100 метров (330 футов). Завод, установленная на полке, может быть отбуксировано на место и прикреплена к морскому дну. Этот тип конструкции уже используется для оффшорных нефтяников. Сложности эксплуатации завода OTEC в более глубокой воде могут сделать их более дорогими, чем наземные подходы. Проблемы включают в себя стресс в открытых условиях и более сложную доставку продукта. Обращение к сильным океанским течениям и большим волнам добавляет расходы на проектирование и строительство. Платформы требуют обширных кустарников для поддержания стабильной базы. Доставка питания может потребовать длинных подводных кабелей, чтобы добраться до земли. По этим причинам растения, установленные на полке, менее привлекательны. [ 54 ] [ Цитация необходима ]
Плавающий
[ редактировать ]Плавающие объекты OTEC работают оффшор. Хотя потенциально оптимально для крупных систем, плавающие объекты представляют несколько трудностей. Сложность причальных растений в очень глубокой воде усложняет доставку энергии. Кабели, прикрепленные к плавающим платформам, более подвержены повреждениям, особенно во время штормов. Кабели на глубине более 1000 метров трудно поддерживать и ремонтировать. Кабели с подъемами, которые соединяют морское русло и растение, должны быть построены, чтобы противостоять запутыванию. [ 54 ]
Как и в случае с установленными на шельфе растениями, плавающим растениям нуждаются в стабильной основе для непрерывной работы. Основные штормы и тяжелые моря могут сломать вертикально подвешенную холодную трубу и прервать теплой водой. Чтобы предотвратить эти проблемы, трубы могут быть изготовлены из гибкого полиэтилена, прикрепленного к нижней части платформы, и опорные с суставами или воротниками. Трубы, возможно, должны быть вынуждены от завода, чтобы предотвратить ущерб от шторма. В качестве альтернативы теплой воде, поверхностные воды можно втянуть непосредственно на платформу; Тем не менее, необходимо предотвратить повреждение или прерывание поток потребления во время насильственных движений, вызванных тяжелыми морями. [ 54 ]
Соединение плавучего завода к кабелям доставки питания требует от завода оставаться относительно неподвижным. Причал является приемлемым методом, но современная технология швартовки ограничена глубиной около 2000 метров (6600 футов). Даже на более мелких глубинах стоимость швартовки может быть непомерно высокой. [ 55 ]
Политические проблемы
[ редактировать ]Поскольку объекты OTEC являются более или менее или менее стационарными поверхностными платформами, их точное местоположение и правовой статус могут повлиять на Конвенцию Организации Объединенных Наций по закону морского договора (UNCLOS). Этот договор предоставляет прибрежные страны 12-и-200-на-навислую милю (22 и 370 км) зоны различной юридической власти от земли, создавая потенциальные конфликты и регулирующие барьеры. Растения OTEC и подобные структуры будут рассматриваться по искусственным островам в соответствии с договором, что не дает им независимого правового статуса. Растения OTEC могут восприниматься как угроза или потенциального партнера для рыболовства , либо для операций по добыче морского дна, контролируемых Международным управлением морского дна .
Стоимость и экономика
[ редактировать ]Поскольку системы OTEC еще не были широко развернуты, оценки затрат неясны. Исследование, проведенное в 2010 году Гавайским университетом, оценивало стоимость электроэнергии OTEC по 94,0 цента за киловатт -час (кВтч) для завода мощностью 1,4 МВт, 44,0 цента на кВтч за растение 10 МВт и 18,0 центов за кВтч на завод 100 МВт. [ 56 ] Отчет Организации Organize Energy Systems в 2015 году в рамках Международного энергетического агентства дал оценку около 20,0 центов за кВтч на заводы 100 МВт. [ 57 ] Другое исследование оценило стоимость производства электроэнергии всего 7,0 центов за кВтч. [ 58 ] По сравнению с другими источниками энергии, исследование, проведенное Lazard 2019 года, оценило несубсидированную стоимость электроэнергии до 3,2 до 4,2 цента за кВтч на солнечную энергию в масштабах полезности и от 2,8 до 5,4 цента за кВт -ч за энергию ветра . [ 59 ]
В отчете, опубликованном Irena в 2014 году, утверждается, что коммерческое использование технологии OTEC может быть масштабировано различными способами. «... Небольшие растения OTEC могут быть сделаны для размещения производства электроэнергии небольших сообществ (5000–50 000 жителей), но потребуют производства ценных побочных продуктов-таких как пресная вода или охлаждение-экономически жизнеспособность». Большие масштабированные растения OTEC будут иметь гораздо более высокие накладные расходы и затраты на установку. [ 60 ]
Полезные факторы, которые следует учитывать, включают отсутствие отходов OTEC и расход топлива, область, в которой он доступен [ Цитация необходима ] (часто в пределах 20 ° от экватора), [ 61 ] Геополитические эффекты нефтяной зависимости, совместимость с альтернативными формами мощности океана, таких как волновая энергия, приливная энергия и гидраты метана , и дополнительное использование морской воды. [ 62 ]
Некоторые предложенные проекты
[ редактировать ]Рассматриваемые проекты OTEC включают небольшой завод для базы ВМС США на британском зарубежном острове Территория Диего Гарсия в Индийском океане . Корпорация Ocean Thermal Energy Corporation (ранее Ocees International, Inc.) работает с ВМС США над проектом для предлагаемого завода OTEC 13 МВт, чтобы заменить нынешних дизельных генераторов. Завод OTEC также обеспечит 1,25 миллиона галлонов [ нужно разъяснения ] в день питьевой воды. Этот проект в настоящее время [ когда? ] В ожидании изменений в политике военного контракта США. OTE предложила построить завод OTEC на 10 МВт на Гуаме .
Багамские острова
[ редактировать ]Корпорация океана Thermal Energy Corporation (OTE) в настоящее время [ когда? ] Планирует установить два завода OTEC на 10 МВт на Виргинских островах США и объект OTEC 5–10 МВт на Багамах. OTE также разработал крупнейший в мире завод по кондиционированию морской воды (SWAC) для курорта на Багамах, который будет использовать холодную глубокую морскую воду в качестве метода кондиционирования воздуха. [ 63 ] В середине 2015 года проект на 95%-ном был временно приостановлен, в то время как курорт решал финансовые проблемы и вопросы владения. [ 64 ] 22 августа 2016 года правительство Багамских островов объявило, что было подписано новое соглашение, в соответствии с которым будет завершено курорт Баха -Мар. [ 29 ] 27 сентября 2016 года премьер -министр Багамии Перри Кристи объявил, что строительство возобновилось на Баха -Мар, и что курорт должен был открыться в марте 2017 года. [ 65 ]
Это приостановлено и может никогда не возобновить. [ 66 ]
Гавайи
[ редактировать ]Команда Lockheed Martin 's Alternative Energy Development сотрудничает с Makai Ocean Engineering [ 67 ] Для завершения окончательной фазы проектирования пилотной системы OTEC с закрытым циклом мощностью 10 МВт, которая планировала стать на Гавайях в период 2012–2013 годов. Эта система была разработана для расширения до 100 МВт коммерческих систем в ближайшем будущем. США В ноябре 2010 года военно -морское командование военно -морского завода (NAVFAC) присудила Lockheed Martin A 4,4 млн. Долл. США, чтобы разработать критические компоненты и проекты для завода, добавив к контракту в размере 8,1 млн. Долл. США и два гранта Министерства энергетики на общую сумму более 1 миллиона долларов США. в 2008 году и марте 2010 года. [ 68 ] Небольшой, но оперативный завод по преобразованию тепловой энергии океана (OTEC) был открыт на Гавайях в августе 2015 года. Открытие исследования и разработки 100-киловатт, отмеченное впервые, когда завод OTEC с закрытым циклом был подключен к американской сетке. [ 69 ]
Хейнан
[ редактировать ]13 апреля 2013 года Lockheed заключил контракт с The Reignwood Group, чтобы построить 10 -мегаватт завод у побережья южного Китая, чтобы обеспечить энергию для запланированного курорта на острове Хайнань . [ 70 ] Завод такого размера приведет к тому, что несколько тысяч домов. [ 71 ] [ 72 ] В 2011 году группа Reignwood приобрела Opus Offshore, которая формирует его подразделение Engineering Engineering Reignwood, которое также занимается разработкой глубоководного бурения . [ 73 ]
Япония
[ редактировать ]В настоящее время единственная непрерывно работающая система OTEC находится в префектуре Окинавы, Япония. Правительственная поддержка, поддержка местного сообщества и передовые исследования, проведенные Университетом Сага, были ключевыми для подрядчиков, IHI Plant Construction Co. Ltd, Yokogawa Electric Corporation и Xenesys Inc, чтобы добиться успеха с этим проектом. Работа проводится по разработке объекта на 1 мВт на острове Кум, требующих новых трубопроводов. В июле 2014 года более 50 членов сформировали Глобальную Ассоциацию ресурсов и энергетики океана ( GOSEA ), сформированная для продвижения модели Kumejima и работы по установке более крупных глубоководных трубопроводов и объекта OTEC 1MW. [ 74 ] Компании, участвующие в текущих проектах OTEC, наряду с другими заинтересованными сторонами также разработали планы по оффшорным системам OTEC. [ 75 ] - Для получения более подробной информации см. «В настоящее время эксплуатационные растения OTEC» выше.
Виргинские острова США
[ редактировать ]5 марта 2014 года, Corporation Thermal Energy Corporation (OTEC) [ 76 ] и 30-й законодательный орган Виргинских островов Соединенных Штатов (USVI) подписал меморандум о взаимопонимании, чтобы продвинуться вперед с исследованием, чтобы оценить осуществимость и потенциальные выгоды для USVI по установке электростанций с возобновляемыми энергетиками в океане (OTEC). и объекты кондиционера морской воды (SWAC). [ 77 ] Преимущества, которые должны быть оценены в исследовании USVI, включают как базовую нагрузку (24/7) чистое электричество, вырабатываемое OTEC, так и различные связанные продукты, связанные с OTEC и SWAC, включая обильную свежую питьевую воду, энергосберегающие кондиционеры, устойчивые Аквакультура и марикультура, а также проекты по улучшению сельского хозяйства для островов Сент -Томас и Сент -Круа. [ 78 ]
18 июля 2016 года заявление OTE в качестве квалификационного объекта было одобрено Комиссией по государственным услугам Виргинских островов. [ 33 ] OTE также получил разрешение на начало переговоров договоров, связанных с этим проектом. [ 34 ]
Кирибати
[ редактировать ]Исследовательский институт кораблей и океанской инженерии Южной Кореи (Kriso) в принципе получил одобрение от Bureau Veritas для их проектирования OTEC OTEC в 1 мВт. Для проекта не было дано никаких сроков, которая будет расположена в 6 км от берега Республики Кирибати. [ 79 ]
Мартиника
[ редактировать ]Akuo Energy и DCNS получили финансирование NER300 8 июля 2014 года [ 80 ] для их проекта Nemo (New Energy for Martinique и Overseas), который, как ожидается, будет оффшорным объектом 10,7 МВт-сети, завершенным в 2020 году. [ 81 ] Награда за помощь в развитии составила 72 миллиона евро. [ 82 ]
Мальдивы
[ редактировать ]16 февраля 2018 года Global Otec Resources объявила о планах [ 83 ] Чтобы построить завод мощностью 150 кВт на Мальдивах, разработанный на заказ для отелей и курортов. [ 84 ] «Все эти курорты привлекают свою власть от дизельных генераторов. Более того, некоторые отдельные курорты потребляют 7000 литров дизельного топлива в день, чтобы удовлетворить требования, которые приравниваются к более чем 6000 тонн CO 2 в год», - сказал директор Дэн Греч. [ 85 ] ЕС присудил грант, а глобальные ресурсы OTEC запустили краудфандинговую кампанию для остальных. [ 83 ]
Связанная деятельность
[ редактировать ]OTEC имеет использование, кроме производства энергии.
Опреснение
[ редактировать ]Оплачиваемая вода может быть получена на растениях с открытым или гибридным циклом с использованием поверхностных конденсаторов для превращения испаренной морской воды в питьевую воду. Системный анализ показывает, что 2-мегаватт завод может производить около 4300 кубических метров (150 000 куб. [ 86 ] Другая система, запатентованная Ричардом Бейли, создает конденсатную воду, регулируя глубокий поток воды в океане через поверхностные конденсаторы, коррелирующие с колеблющимися температурами точки росы. [ 87 ] Эта система конденсации не использует инкрементную энергию и не имеет движущихся частей.
22 марта 2015 года Университет Сага открыл демонстрационный центр опреснения флеш-типа на Kumejima. [ 88 ] Этот спутник их Института энергии океана использует глубокую морскую воду после Отека из демонстрационной площадки Окинавы Отека и сырой поверхностной морской воды для производства опреснительной воды. Воздух извлекается из закрытой системы с помощью вакуумного насоса. Когда сырая морская вода перекачивается в вспышку, она закипает, позволяя чистому пар подниматься и соль и оставшуюся морскую воду. Пар возвращается в жидкость в теплообменнике с холодной пост-оборотом глубокой морской воды. [ 89 ] Опларенная вода может использоваться в производстве водорода или питьевой воде (если добавлены минералы).
Завод Nelha, созданный в 1993 году, производил в среднем 7000 галлонов пресной воды в день. Koyo USA был создан в 2002 году, чтобы использовать эту новую экономическую возможность. Койо бутылкам вода, производимая заводом Нельха на Гавайях. Имея возможность производить один миллион бутылок воды каждый день, Koyo в настоящее время является крупнейшим экспортером на Гавайях с продажами 140 миллионов долларов. [81]
Кондиционер
[ редактировать ]![]() | Этот раздел может содержать материал, не связанный с темой статьи . ( Январь 2022 г. ) |
Холодная морская вода 41 ° F (5 ° C), доступная системой OTEC, дает возможность обеспечить большое количество охлаждения для промышленности и домов вблизи растения. Вода может использоваться в катушках охлажденных вод, чтобы обеспечить кондиционер для зданий. По оценкам, диаметр трубы 1 фута (0,30 м) может доставлять 4700 галлонов воды в минуту. Вода при 43 ° F (6 ° C) может обеспечить более чем достаточное количество кондиционеров для большого здания. Работая 8 000 часов в год вместо электрических кондиционирования, продающих 5–10 ¢ за киловатт-час, это сэкономит от 200 000 до 400 000 долларов в год. [ 90 ]
курорт Межконтинентальный и Thalasso-Spa на острове Бора-Бора используют систему SWAC для кондиционирования его зданий. [ 91 ] Система проходит морскую воду через теплообменник, где она охлаждает пресноводную воду в замкнутой системе. Эта пресная вода затем закачивается в здания и напрямую охлаждает воздух.
В 2010 году Copenhagen Energy открыла районный охлаждающий завод в Копенгагене, Дания. Завод обеспечивает холодную морскую воду в коммерческие и промышленные здания и снижает потребление электроэнергии на 80 процентов. [ 92 ] Корпорация Ocean Thermal Energy (OTE) разработала 9800-тонную систему SDC для отдыха на Багамах.
Охлажденное сельское хозяйство
[ редактировать ]Технология OTEC поддерживает охлажденное сельское хозяйство. Когда холодная морская вода течет через подземные трубы, она охлаждает окружающую почву. Разница температур между корнями в прохладной почве и листьями в теплом воздухе позволяет растениям, которые развивались в умеренном климате , выращивать в субтропиках . Доктор Джон П. Крэйвен, д -р Джек Дэвидсон и Ричард Бэйли запатентовали этот процесс и продемонстрировали его в исследовательском учреждении в Лаборатории естественной энергии Управления Гавайев (Нелха). [ 93 ] Исследовательский центр продемонстрировал, что с использованием этой системы можно выращивать более 100 различных культур. Многие обычно не могли выжить на Гавайях или в Кихоле. [ Цитация необходима ]
Япония также изучает сельскохозяйственное использование глубоководной воды с 2000 года в Институте исследований в области морской воды в Окинаве на острове Кум. Острова Кум -Айленд используют регулярное воду, охлажденное глубоким морским водой в теплообменнике, проходящих через трубы в земле, чтобы охладить почву. Их методы разработали важный ресурс для островного сообщества, поскольку теперь они производят шпинат, зимний овощ, коммерчески круглый год. Расширение глубоководного сельскохозяйственного объекта было завершено городом Kumejima рядом с демонстрационным центром OTEC в 2014 году. Новое учреждение предназначено для исследования экономической практичности охлажденного сельского хозяйства в более широком масштабе. [ 94 ]
Аквакультура
[ редактировать ]Аквакультура является самым известным побочным продуктом, потому что она снижает финансовые и энергетические затраты на перекачку больших объемов воды из глубокого океана. Глубокая вода океана содержит высокие концентрации важных питательных веществ, которые истощаются в поверхностных водах из -за биологического потребления. Это искусственное восхождение имитирует естественные подъемы, которые отвечают за оплодотворение и поддержку крупнейших в мире морских экосистемы, и самую большую плотность жизни на планете.
Морские животные холодно, такие как лосось и омар , процветают в этой богатой питательными веществами, глубокой морской водой. Микроводоросли, такие как спирулина , добавка для здоровья пищи, также можно выращивать. Глубоко-океанская вода может быть объединена с поверхностными водами для доставки воды при оптимальной температуре.
Несоверные виды, такие как лосось, омары, абалон , форель , устрицы и моллюски , могут быть подняты в бассейнах, поставляемых водой с накатываемой OTEC. Это расширяет разнообразие свежих морепродуктов, доступных для близлежащих рынков. Такое недорогое охлаждение может быть использовано для поддержания качества собранной рыбы, которая быстро ухудшается в теплых тропических регионах. В Kona, Гавайи, аквакультурные компании, работающие с Nelha, приносят около 40 миллионов долларов в год, что является значительной частью ВВП Гавайев. [ 95 ]
Производство водорода
[ редактировать ]Водород может быть получен с помощью электролиза с использованием электричества OTEC. Сгенерированный пара с электролитными соединениями, добавленными для повышения эффективности, является относительно чистой средой для производства водорода. OTEC может быть масштабирован для генерации большого количества водорода. Основная задача - это стоимость относительно других источников энергии и топлива. [ 96 ]
Добыча минералов
[ редактировать ]Океан содержит 57 микроэлементов в солях и других формах и растворяется в растворе. В прошлом большинство экономических анализов пришли к выводу, что добыча океана для микроэлементов будет убыточным, отчасти из -за энергии, необходимой для качания воды. Майнинг обычно нацелен на минералы, которые встречаются в высоких концентрациях и могут быть легко извлечены, например, магний . С заводами OTEC, поставляющими воду, единственная стоимость для извлечения. [ 97 ] Японцы исследовали возможность извлечения урана , и обнаружили, что разработки в других технологиях (особенно наук о материалах) улучшали перспективы. [ 98 ]
Климат -контроль
[ редактировать ]В этом разделе нужны дополнительные цитаты для проверки . ( Январь 2022 г. ) |
Тепловой градиент океана может быть использован для повышения количества осадков и смягчения высоких летних температур окружающей среды в тропиках, чтобы получить огромную пользу человечеству, флоре и фауне . [ Цитация необходима ] Когда температура поверхности моря относительно высока на площади, образуется более низкая область атмосферного давления по сравнению с атмосферным давлением, преобладающим на близлежащих ветрах, вызвавших землю, вызывающего ветры от земли к океану. Ветры океана сухие и теплые, что не будет способствовать хорошим осадкам на земле по сравнению с влажными ветрами земли. Для адекватных осадков и комфортных летних температур окружающей среды (ниже 35 ° C) на сухопутной массе предпочтительнее иметь влажные ветры из океана. Создание зон высокого давления с помощью искусственного подъема в районе моря также можно использовать для отклонения / направления нормальных муссонов глобальных ветров к суши. Искусственное восхождение богатой питательными веществами вода глубоких океана на поверхность также усиливает рост рыболовства в районах с тропической и умеренной погодой. [ 99 ] Это также приведет к усилению секвестрации углерода в океанах от улучшения роста водорослей и увеличения массы ледниками из -за дополнительного смягчающего снега, смягчающего уровня моря или глобального потепления . процесса [ Цитация необходима ] Тропические циклоны также не проходят через зоны высокого давления, поскольку они усиливаются, набирая энергию от теплых поверхностных вод моря.
Холодная глубокая морская вода (<10 ° C) перекачивается на площадь поверхности моря, чтобы подавить температуру поверхности моря (> 26 ° C) искусственными средствами с использованием электричества, производимого мега -масштабными растениями ветряных турбин на глубоком море. Температура поверхности воды нижней части моря повысила бы местное давление окружающей среды, так что создаются атмосферные земельные ветры. Для подъема холодной морской воды, на глубоководном море, на дне с гидравлическим управлением (диаметром ≈50 м) расположен на глубоководной море на глубине от 500 до 1000 м, с гибкой черновой трубкой , простирающейся до поверхности моря. Трубка на привязке к морскому слою на нижней стороне и верхней стороне к плавающим понтонам на поверхности моря. Гибкая черновая трубка не будет рухнуть, поскольку ее внутреннее давление больше по сравнению с внешним давлением, когда более холодная вода перекачивается на поверхность моря. Ближний Восток, Северо -Восточная Африка, индийский субконтинент и Австралия могут получить облегчение от жаркой и сухой погоды в летний сезон, также подверженные неустойчивым осадкам, перекачивая глубокую морскую воду на поверхность Морского залива, Красное море, Индийское океан и Тихий океан Океан соответственно. [ Цитация необходима ]
Термодинамика
[ редактировать ]Строгая обработка OTEC показывает, что разница температуры 20 ° C обеспечит столько энергии, сколько гидроэлектростанция с 34 -метровой головкой для того же объема потока воды. [ Цитация необходима ] Низкая температура означает, что объемы воды должны быть очень большими, чтобы извлекать полезные количества тепла. Ожидается, что электростанция мощностью 100 МВт будет качать 12 миллионов галлонов (44 400 тонн) в минуту. [ 100 ] Для сравнения, насосы должны перемещать массу воды, превышающую вес биндора бисмарка , который весил 41 700 тонн, каждую минуту. Это заставляет перекачать существенный паразитный канализацию по производству энергии в системах OTEC, причем один дизайн Lockheed потребляет 19,55 МВт на затраты на насос за каждые 49,8 МВт чистого электроэнергии. Для схем OTEC с использованием теплообменников, чтобы обрабатывать этот объем воды, обменники должны быть огромными по сравнению с тем, которые используются на обычных установках тепловой электроэнергии, [ 101 ] сделать их одним из наиболее важных компонентов из -за их влияния на общую эффективность. Электростанции OTEC мощностью 100 МВт потребуют 200 обменов, каждый более крупный, чем 20-футовый транспортный контейнер, что делает их самым самым дорогим компонентом. [ 102 ]
Изменение температуры океана с глубиной
[ редактировать ]
Общая инсоляция, полученная океанами (охватывающая 70% поверхности Земли, с индексом ясности 0,5 и средней задержкой энергии 15%) составляет: 5,45 × 10 18 МДж/год × 0,7 × 0,5 × 0,15 = 2,87 × 10 17 MJ/год
Мы можем использовать закон пива -ламберта -бугера для количественной оценки поглощения солнечной энергии водой,
Где y - глубина воды, я - интенсивность, а μ - коэффициент поглощения. Решение вышеуказанного дифференциального уравнения ,
Коэффициент поглощения μ может варьироваться от 0,05 м. −1 Для очень чистой пресной воды до 0,5 м −1 Для очень соленой воды.
Поскольку интенсивность падает в геометрической прогрессии с глубиной Y , поглощение тепла концентрируется на верхних слоях. Как правило, в тропиках значения температуры поверхности превышают 25 ° C (77 ° F), в то время как при 1 километре (0,62 мили) температура составляет около 5–10 ° C (41–50 ° F). Более теплые (и, следовательно, более легкие) воды на поверхности означает, что нет тепловых конвекционных токов . Из -за небольших температурных градиентов теплопередача путем проводимости слишком низкая, чтобы выровнять температуры. Таким образом, океан является практически бесконечным источником тепла и практически бесконечным радиатором. [ нужно разъяснения ]
Эта разница температуры варьируется в зависимости от широты и сезона, максимально в тропических , субтропических и экваториальных водах. Следовательно, тропики, как правило, являются лучшими местами OTEC.
Open/Claude Cycle
[ редактировать ]В этой схеме теплые поверхностные воды при 27 ° C (81 ° F) попадают в испаритель при давлении, немного ниже давления насыщения, заставляя его испаряться.
Где H F является энтальпией жидкой воды на входе, t 1 .
Эта временно перегретая вода подвергается объему кипения, а не кипения бассейна в обычных котлах, где нагрева находится в контакте. Таким образом, вода частично мигает до пар с двухфазным равновесием, преобладающим. Предположим, что давление внутри испарителя поддерживается при давлении насыщения, t 2 .
Здесь x 2 - часть воды по массе, которая испаряется. Скорость массового расхода теплой воды на единицу скорости массового потока турбины составляет 1/ x 2 .
Низкое давление в испарительном порядке поддерживается вакуумным насосом , который также удаляет растворенные неконденсируемые газы из испарителя. В настоящее время испаритель содержит смесь воды и пар очень низкого качества паров (содержание пара). Пар отделяется от воды в виде насыщенного пара. Оставшаяся вода насыщена и выбрасывается в океан в открытом цикле. Пар является рабочей жидкостью с низким давлением/высоким объемом . Он расширяется в специальной турбине с низким давлением.
Здесь H G соответствует T 2 . Для идеальной изоентропной ( обратимой адиабатической ) турбины,
Вышеуказанное уравнение соответствует температуре при выхлопной трассе турбины, t 5 . x 5, s - массовая доля пара в состоянии 5.
Энтальпия в T 5 есть,
Эта энтальпия ниже. Адиабатическая обратимая работа турбины = H 3 - H 5, s .
Фактическая работа турбины w t = ( h 3 - h 5, s ) x Политропическая эффективность
Температура и давление конденсатора ниже. Поскольку выхлоп для турбины должен быть выброшен обратно в океан, для смешивания выхлопного выхлопа с холодной водой используется прямой контакт с холодной водой, что приводит к почти насыщенной воде. Эта вода теперь уволена обратно в океан.
H 6 = H F , в T 5 . T 7 - температура выхлопа, смешанную с холодной морской водой, поскольку содержание паров сейчас незначительна,
Различия температуры между этапами включают между теплыми поверхностными водами и рабочими парами, которые между выхлопным пар и охлаждающей водой, и между охлаждающей водой, достигающей конденсатора и глубокой водой. Они представляют внешнюю необратимость , которая снижает общую разницу температуры.
Скорость потока холодной воды на единицу массового расхода турбины,
МАССЬ ТУРБИНА МАССЬ
Скорость массовой расхода теплой воды,
Скорость массового потока холодной воды
Закрыт цикл Андерсона
[ редактировать ]Как разработано начиная с 1960 -х годов Дж. Хилбертом Андерсоном из Sea Solar Power, Inc., в этом цикле Q H является тепло, передаваемым в испарительном из испарителя из теплой морской воды в рабочую жидкость. Рабочая жидкость выходит из испарителя в качестве газа около точки росы .
Высокотемпературный газ высокого давления затем расширяется в турбине для получения турбины w T. , Рабочая жидкость слегка перегревается на выходе турбины, а турбина обычно имеет эффективность 90% на основе обратимого адиабатического расширения.
С выхода турбины рабочая жидкость попадает в конденсатор, где он отвергает тепло, -q C , в холодную морскую воду. Затем конденсат сжимается до самого высокого давления в цикле, требуя работы насоса конденсата w C. , Таким образом, закрытый цикл Андерсона представляет собой цикл типа Ранкина, похожий на паровой цикл традиционной электростанции, за исключением того, что в цикле Андерсона рабочая жидкость никогда не перегревается более чем на несколько градусов по Фаренгейту . Из -за эффектов вязкости падения давления в жидкости как у испарителя, так и в конденсаторе. Это падение давления, которое зависит от типов используемых теплообменников, должно рассматриваться в расчетах окончательного проекта, но здесь игнорируется для упрощения анализа. Таким образом, работа паразитического конденсатного насоса, W C , вычисленная здесь будет ниже, чем если бы было включено падение давления теплообменника. Основными дополнительными требованиями к паразитной энергии на растении OTEC являются работа насоса с холодной водой, CT и работа с теплым водным насосом, wt W . Обозначая все другие требования к паразитной энергии W A , чистая работа с завода OTEC W NP ,
Термодинамический цикл, подвергающийся рабочей жидкости, может быть проанализирован без подробного рассмотрения требований к паразитной энергии. Из первого закона термодинамики энергетический баланс для рабочей жидкости, поскольку система
где w n = w t + w c - чистая работа для термодинамического цикла. Для идеализированного случая, в котором нет падения давления рабочей жидкости в теплообменниках,
и
так что чистый термодинамический цикл становится
Жидкость подкколока входит в испаритель. Из -за теплообмена с теплой морской водой происходит испарение, и обычно перегретый пара покидает испаритель. Этот пары управляет турбиной, а двухфазная смесь попадает в конденсатор. Обычно жидкость в подколочном конденсаторе покидает конденсатор, и, наконец, эта жидкость перекачивается в испаритель, завершающий цикл.
Воздействие на окружающую среду
[ редактировать ]Углекислый газ, растворенный в глубоких холодах, а слои высокого давления поднимаются на поверхность и высвобождаются, когда вода нагревается. [ Цитация необходима ]
Смешивание глубокой океанской воды с мелкой водой поднимает питательные вещества и делает их доступными для мелкой воды. Это может быть преимуществом для аквакультуры коммерчески важных видов, но также может дисбалансировать экологическую систему вокруг электростанции.
Растения OTEC используют очень большие потоки теплой поверхностной морской воды и холодной глубокой морской воды для получения постоянной возобновляемой энергии. Глубокая морская вода дефицит кислородом и, как правило, в 20–40 раз больше богатых питательными веществами (в нитрате и нитрите), чем мелкая морская вода. Когда эти перья смешаны, они немного плотнее, чем окружающая морская вода. [ 103 ] Хотя широкомасштабное физическое экологическое тестирование OTEC не было сделано, компьютерные модели были разработаны для имитации эффекта растений OTEC.
Гидродинамическое моделирование
[ редактировать ]В 2010 году была разработана компьютерная модель для имитации физических океанографических эффектов одного или нескольких 100 мегаваттных заводов OTEC. Модель предполагает, что растения OTEC могут быть сконфигурированы таким образом, чтобы растение могло проводить непрерывные операции, причем результирующая температура и изменения питательных веществ, которые находятся в природе, встречающихся уровнях. На сегодняшний день исследования показывают, что путем разряда течет OTEC вниз на глубине ниже 70 метров, разбавление является достаточным, а обогащение питательных веществ достаточно малот, так что 100-мегаваттные растения OTEC могли работать устойчивым образом на постоянной основе. [ 104 ]
Биологическое моделирование
[ редактировать ]Питательные вещества от разряда OTEC могут потенциально вызвать повышенную биологическую активность, если они накапливаются в больших количествах в фотоамериканской зоне . [ 104 ] В 2011 году биологический компонент был добавлен в гидродинамическую компьютерную модель для моделирования биологического ответа на шлейфы от 100 мегаваттных растений OTEC. Во всех случаях моделировалось (разрядки на глубине 70 метров или более), в верхних 40 метрах океана не происходит неестественных изменений. [ 103 ] Ответ пикопланктона в слое глубины 110 - 70 метров составляет приблизительно увеличение на 10–25%, что находится в пределах естественной изменчивости. Ответ нанопланктона незначительна. Повышенная продуктивность диатомовых средств (микроплантон) невелика. Тонкое увеличение фитопланктона базового растения OTEC предполагает, что биохимические эффекты более высокого порядка будут очень небольшими. [ 103 ]
Исследования
[ редактировать ]Предыдущее окончательное заявление о воздействии на окружающую среду (EIS) для NOAA Соединенных Штатов с 1981 года доступно, [ 105 ] но нужно поднять до нынешних океанографических и инженерных стандартов. Были проведены исследования, чтобы предложить лучшие методы базового мониторинга окружающей среды, сосредоточившись на наборе из десяти химических океанографических параметров, имеющих отношение к OTEC. [ 106 ] Совсем недавно NOAA провела семинар OTEC в 2010 и 2012 годах, пытаясь оценить физические, химические и биологические воздействия и риски, а также выявить информационные пробелы или потребности. [ 107 ] [ 108 ]
База данных Tethys предоставляет доступ к научной литературе и общей информации о потенциальных эффектах OTEC на окружающую среду. [ 109 ]
Технические трудности
[ редактировать ]Растворенные газы
[ редактировать ]Производительность прямых контактных теплообменников, работающих в типичных граничных условиях OTEC, важна для цикла Клода. Многие ранние конструкции цикла Клода использовали поверхностный конденсатор, так как их производительность была хорошо изучена. Тем не менее, контактные контакты предлагают значительные недостатки. Когда холодная вода поднимается в впускной трубе, давление уменьшается до точки, где газ начинает развиваться. Если значительное количество газа выходит из раствора, размещение газовой ловушки до того, как может быть оправдано прямые контактные теплообменники. Эксперименты, моделирующие условия в трубе впускной воды теплой воды, показали, что около 30% растворенного газа развиваются в верхних 8,5 метрах (28 футов) трубки. Компромисс между предварительной защитой [ 110 ] из морской воды и изгнания неконденсируемых газов из конденсатора зависят от динамики эволюции газа, эффективности деаратора, потери головки, эффективности вентиляционного компрессора и паразитной мощности. Экспериментальные результаты указывают на то, что вертикальные конденсаторы из носа работают примерно на 30% лучше, чем падение реактивных типов.
Микробное загрязнение
[ редактировать ]Поскольку сырая морская вода должна проходить через теплообменник, необходимо соблюдать осторожность для поддержания хорошей теплопроводности . Слои биотолога до от 25 до 50 микрометров (от 0,000998 до 0,00197 дюймов) могут снизить производительность теплообменника на целых 50%. [ 46 ] Исследование 1977 года, в котором мак -теплообменники подвергались воздействию морской воды в течение десяти недель, показало, что, хотя уровень микробного загрязнения был низким, теплопроводность системы была значительно нарушена. [ 111 ] Очевидное расхождение между уровнем загрязнения и нарушением теплообмена является результатом тонкого слоя воды, захваченного микробным ростом на поверхности теплообменника. [ 111 ]
Другое исследование пришло к выводу, что загрязнение ухудшает производительность с течением времени и определило, что, хотя обычная чистка была способна удалять большую часть микробного слоя, со временем образовался более жесткий слой, который не мог быть удален с помощью простой чистки. [ 46 ] Исследование прошло резиновые шарики губки через систему. Он пришел к выводу, что, хотя обработка мяча снижала скорость загрязнения, было недостаточно, чтобы полностью остановить рост, и чистка была иногда необходима для восстановления пропускной способности. Микробы восстают быстрее позже в эксперименте (то есть чистка, чаще всего стала необходимым) реплицировать результаты предыдущего исследования. [ 112 ] Увеличение скорости роста после последующей очистки, по -видимому, является результатом отбора давления на микробную колонию. [ 112 ]
Непрерывное использование 1 часа в день и прерывистые периоды свободного загрязнения, а затем были изучены периоды хлорирования (опять же 1 час в день). Хлорирование замедлилось, но не останавливало рост микробного состава; Однако уровни хлорирования 0,1 мг на литр в течение 1 часа в день могут оказаться эффективными для длительной работы завода. [ 46 ] Исследование пришло к выводу, что, хотя микробное загрязнение было проблемой для теплообменника теплой поверхности, теплообменник в холодной воде мало или вообще не был биозолом и лишь минимальным неорганическим загрязнением. [ 46 ]
Помимо температуры воды, микробное загрязнение также зависит от уровня питательных веществ, причем рост происходит быстрее в богатой питательных веществах воды. [ 113 ] Скорость загрязнения также зависит от материала, используемого для построения теплообменника. Алюминиевая трубка замедляет рост микробного срока службы, хотя оксидный слой, который образуется внутри труб, усложняет очистку и приводит к большим потери эффективности. [ 112 ] Напротив, титановые трубки позволяют биопровообразировать быстрее, но очистка более эффективна, чем при алюминиевом. [ 112 ]
Запечатывание
[ редактировать ]Испаритель, турбина и конденсатор работают в частичном вакууме от 3% до 1% от атмосферного давления. Система должна быть тщательно запечатана, чтобы предотвратить вдрудие атмосферного воздуха, который может ухудшить или отключить работу. В OTEC с закрытым циклом удельный объем пара низкого давления очень большой по сравнению с объемом рабочей жидкости под давлением. Компоненты должны иметь большие области потока, чтобы скорости пара не достигали чрезмерно высоких значений.
Паразитарное энергопотребление выхлопным компрессором
[ редактировать ]Подход к снижению паразитарной мощности выхлопного компрессора заключается в следующем. После того, как большая часть пара была конденсирована конденсаторами извержения, непроницаемая газовая смесь пропускается через область столового тока, которая увеличивает реакцию газа в течение пяти. Результатом является снижение требований к выхлопной мощности выхлопных отказа.
Холодный воздух/преобразование теплой воды
[ редактировать ]Зимой в прибрежных арктических местах разница температур между морской водой и окружающим воздухом может достигать 40 ° C (72 ° F). Системы с замкнутым циклом могут использовать разницу в температуре воздушной воды. Устранение труб добычи морской воды может сделать систему, основанную на этой концепции менее дорогой, чем OTEC. Эта технология обусловлена Х. Барьотом, который предложил бутан криоген из-за его температуры кипения -0,5 ° C (31,1 ° F) и его невзражаемости в воде. [ 114 ] Предполагая реалистичный уровень эффективности 4%, расчеты показывают, что количество энергии, генерируемой водой с одним кубическим метром при температуре 2 ° C (36 ° F) в месте с температурой воздуха -22 ° C (-8 ° F) равняется количеству энергии, генерируемой путем разрешения этой кубической воды, проходить через гидроэлектростанцию высотой 4000 футов (1200 м). [ 115 ]
Полярные электростанции Barjot могут быть расположены на островах в полярном регионе или разработаны в виде плавательных барж или платформ, прикрепленных к ледяной крышке . Например, метеостанция Myggbuka на восточном побережье Гренландии, которая находится всего в 2100 км от Глазго, обнаруживает среднемесячные температуры ниже -15 ° C (5 ° F) в течение 6 зимних месяцев года. [ 116 ]
Применение термоэлектрического эффекта
[ редактировать ]В 1979 году SERI предложил использовать эффект Seebeck для получения мощности с общей эффективностью конверсии 2%. [ 117 ]
В 2014 году Липинг Лю, доцент Университета Рутгерса, представлял систему OTEC, которая использует термоэлектрический эффект твердого состояния , а не циклы жидкости, традиционно используемые. [ 118 ] [ 119 ]
Смотрите также
[ редактировать ]- Охлаждение источника глубокого вода
- Геотермальная сила
- Тепловой двигатель
- Плавающая ветряная турбина
- Океаническая инженерия
- Кондиционер морской воды
- Термогалвановая ячейка
- Морская энергия
- Приливная сила
- Волновая сила
- Осмотическая сила
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Льюис, Энтони и др. МГЭИК: Специальный отчет о возобновляемых источниках энергии и смягчении изменения климата, 2011
- ^ Всемирный энергетический совет, 2000
- ^ Pelc and Fujita, 2002
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в Dichristina, Mariette (май 1995). "Морская сила" . Популярная наука : 70–73 . Получено 9 октября 2016 года .
- ^ «Преобразование тепловой энергии океана» . Архивировано из оригинала 17 февраля 2022 года . Получено 9 июля 2021 года .
- ^ Чили, Джеймс (зима 2009). «Другая возобновляемая энергия». Изобретение и технологии . 23 (4): 24–35.
- ^ «Сила от моря» Популярная механика , декабрь 1930 г., стр. 881-882 Подробная статья и фотографии кубинской электростанции
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в дюймовый Takahashi, Masayuki Mac (2000) [1991]. Глубокая океанская вода как наш следующий природный ресурс . Перевод Китазавы, Казухиро; Сноуден, Пол. Токио, Япония: Terra Scientific Publishing Company. ISBN 978-4-88704-125-7 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Эйвери, Уильям Х. и Чи Уу. Возобновляемая энергия из океана: путеводитель по OTEC. Нью -Йорк: издательство Оксфордского университета. 1994. [ страница необходима ]
- ^ Патент США 3312054 , JH Anderson, «Морская водная электростанция», выпущена 1967-04-04
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Брух, Вики Л. (апрель 1994 г.). Оценка лидерства исследований и разработок в области энергетических технологий океана (отчет). Альбукерке, Нью -Йорк: Национальные лаборатории Санды: Департамент энергетической политики и планирования. doi : 10.2172/10154003 . Sand93-3946.
- ^ Mitsui T, Ito F, Seya Y, Nakamoto Y (сентябрь 1983 г.). «Схема пилотной установки 100 кВт OTEC в Республике Науру» . IEEE Транзакции на аппарате и системах . PAS-102 (9): 3167–3171. Bibcode : 1983itpas.102.3167m . doi : 10.1109/tpas.1983.318124 . S2CID 8924555 . Архивировано из оригинала 2 мая 2008 года.
- ^ Финни, Карен Энн. «Преобразование тепловой энергии океана». Guelph Engineering Journal. 2008
- ^ Дейли, Джон (5 декабря 2011 г.). "Гавайи собираются взломать дорожные блоки для преобразования тепловой энергии в океане?" Полем Oilprice.com . Получено 28 марта 2013 года .
- ^ «Средняя розничная цена электроэнергии для конечных клиентов по сектору конечного использования по штату» . Администрирование энергетической информации . Сентябрь 2007 г.
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Л. Мейер; Д. Купер; Р. Варли. «Мы еще там? Дорожная карта разработчика к коммерциализации OTEC» (PDF) . Гавайский Национальный центр возобновляемой энергии на Гавайях . Архивировано из оригинала (PDF) 24 октября 2020 года . Получено 28 марта 2013 года .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный «Гидроэнергетика объяснила: преобразование тепловой энергии океана» . Администрирование энергетической информации . 18 сентября 2023 года.
- ^ Lachmann, BAPL (1 января 1979 г.). "Eurocean Otec Project" . 1 : 2a - 1/1.
{{cite journal}}
: CITE Journal требует|journal=
( помощь ) - ^ Bharathan, D.; Пенни Т. (1 мая 1984 г.). «Излечение вспышки из турбулентных водных струй». Журнал теплопередачи . 106 (2): 407–416. doi : 10.1115/1.3246687 .
- ^ Bharathan, D. (1984). Метод и аппарат для вспышки испарения жидкостей. Патент США № 4,474,142.
- ^ Bharathan, D.; Парсонс, BK; Althof, JA (1988). Конденсаторы с прямым контактом для приложений OTEC с открытым циклом: проверка модели с экспериментами по пресной воде для структурированных упаковок. 272 стр.; Отчет NREL № TR-253-3108.
- ^ Bharathan, D.; Крейт, Ф.; Schlepp, D.; Оуэнс, WL (январь 1984). «Тепло и массоперенос в системах OTEC с открытым циклом». Теплопередача . 5 (1–2): 17–30. Bibcode : 1984htren ... 5 ... 17b . doi : 10.1080/01457638408962766 .
- ^ Крейт, Ф.; Бхаратан Д. (1 февраля 1988 г.). «Мемориальная премия Max Jakob 1986 года. Журнал теплопередачи . 110 (1): 5–22. doi : 10.1115/1,3250473 .
- ^ Bharathan, D.; Зеленый, HJ; Ссылка, HF; Парсонс, BK; Парсонс, JM; Zangrando, F. (1990). Концептуальная конструкция эксперимента по производству мощности с открытым циклом океана. 160 стр.; Отчет NREL № TR-253-3616.
- ^ Эйвери, Уильям Х. и Чи У. Возобновляемая энергия из океана: путеводитель по OTEC. Нью -Йорк: издательство Оксфордского университета. 1994. [ страница необходима ]
- ^ «Глубокие трубопроводы для преобразования тепловой энергии океана» . Архивировано из оригинала 17 февраля 2022 года . Получено 8 января 2020 года .
- ^ СПАНД (19 декабря 2011 г.). «Baha Mar Resort подписывает Соглашение о энергетических услугах с OTE Corporation» . Архивировано с оригинала 12 февраля 2019 года . Получено 26 февраля 2017 года .
- ^ Карлайл, Эрин. «Баха -Мар прибегает к банкротству главы 11, обвиняет Китай строительство за задержки» . Форбс .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный «Корпорация Ocean Thermal Energy сообщает об объявлении правительством Багамского правительства о ремобилизации, завершении и открытии Baha Mar Beach Resort - Ote Corporation» . Архивировано с оригинала 14 октября 2016 года . Получено 13 октября 2016 года .
- ^ «Откроется тестовое оборудование для теплообменника Makai Ocean Engineering» . www.otecnews.org . 22 ноября 2011 г. Получено 28 марта 2013 года .
- ^ «Makai Ocean Engineering Работа с флотом над проектом OTEC Big Island» . Получено 28 марта 2013 года .
- ^ «Makai Ocean Engineering, чтобы добавить генератор турбин мощностью 100 кВт в Кона, гавайский тестовый предприятие OTEC» . Международная энергетическая ассоциация округа . Архивировано с оригинала 10 ноября 2014 года . Получено 28 марта 2013 года .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный «OTE получает разрешение на систему OTEC в USVI» . 18 июля 2016 года. Архивировано с оригинала 12 февраля 2019 года . Получено 26 февраля 2017 года .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Мекил, Тим (19 июля 2016 г.). «Ocean Thermal, чтобы начать переговоры о заводах возобновляемых источников энергии в Сент -Круа, Сент -Томас» . Lancasteronline .
- ^ «Океанское тепло может подать по сути бесконечную чистую энергию на острова» . Новый ученый .
- ^ «Первый коммерческий генератор тепловой энергии океана, намеченный на 2025 год» . Новый Атлас . 14 ноября 2023 года.
- ^ «ALER - Ассоциация возобновляемой энергии LUSOPONE - Коммуникация - Новости - Сан -Томе и Принсип подписали соглашение о разработке первого проекта« Энергия океана »в СИДС» . www.aler-renovaveis.org .
- ^ "Otec Okinawa Project" . Otecokinawa.com .
- ^ "Контакт" . Otecokinawa.com .
- ^ «Администрация лаборатории естественной энергетики Гавайи - энергетический портфель» . Nelha.hawaii.gov .
- ^ «Akuo Energy и DCNS присудили европейский NER 300* финансирование: решающий шаг для сектора морской возобновляемой энергии» . Военно -морская группа .
- ^ «Поиск Немо доказывает вызов французам» . Оффшорная энергия . 19 июня 2018 года.
- ^ Овано, Нэнси. «Празднование Гавайской электростанции по преобразованию тепловой энергии» . Tech Xplore .
- ^ Кемпенер, Рууд (июнь 2014 г.). «Технологический краткий обзор волны энергии» (PDF) : 3. Архивировано из оригинала (PDF) 16 июня 2020 года . Получено 28 апреля 2020 года .
{{cite journal}}
: CITE Journal требует|journal=
( помощь ) - ^ "Что такое OTEC?" Полем 2016 Получено 28 апреля 2020 года .
{{cite journal}}
: CITE Journal требует|journal=
( помощь ) - ^ Подпрыгнуть до: а беременный в дюймовый и Бергер Л.Р., Бергер Дж.А. (июнь 1986 г.). «Контрмеры с микробиофоулингом в моделируемой теплообменниках теплообменниками с теплообменниками океана с поверхностью и глубокими водами океана на Гавайях» . Приложение Среда Микробиол . 51 (6): 1186–1198. Bibcode : 1986apenm..51.1186b . doi : 10.1128/aem.51.6.1186-1198.1986 . PMC 239043 . PMID 16347076 .
- ^ Патент США 4311012 , Уоррен Т. Финли, «Метод и аппарат для передачи холодной морской воды вверх от нижней глубины океана для повышения эффективности систем преобразования тепловой энергии океана», выпущенный 1982-01-19
- ^ Шах, Ятиш Т. (12 января 2018 г.). Тепловая энергия: источники, восстановление и применение . CRC Press. ISBN 9781315305936 .
- ^ Trimble LC, Owens WL (1980). «Обзор производительности Mini-OTEC». Энергия 21 -го века; Материалы Пятнадцатой конференции по конверсии по переходу по энергетике . 2 : 1331–1338. Bibcode : 1980ece.conf.1331t .
- ^ Vega, LA (1999). "Открытый цикл Otec" . Otec News . Гриночевый проект. Архивировано из оригинала 7 декабря 2008 года . Получено 4 февраля 2011 года .
- ^ Ли, CKB; Риджуэй, Стюарт (май 1983 г.). «Связание пара/капель и цикл потока тумана (OTEC)» (PDF) . Журнал солнечной энергии . 105 (2): 181. Bibcode : 1983atjse.105..181L . doi : 10.1115/1.3266363 . Архивировано из оригинала (PDF) 22 ноября 2008 года . Получено 2 июня 2012 года .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный «Достижения в технологии OTEC» . Национальная лаборатория возобновляемой энергии .
- ^ Вега, Лос -Анджелес (1 декабря 2002 г.). «Океан тепловой энергетический праймер» . Журнал Морского технологического общества . 36 (4): 25–35. doi : 10.4031/002533202787908626 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в дюймовый «Дизайн и место» . Что такое преобразование тепловой энергии океана? Полем Национальная лаборатория возобновляемой энергии . Получено 22 января 2012 года .
- ^ Шах, Ятиш (31 января 2018 г.). Тепловая энергия: источники, восстановление и применение . CRC Press. ISBN 9781138033535 .
- ^ Вега, Луис А. (май 2010 г.). «Экономика преобразования тепловой энергии океана» (PDF) . Национальный центр возобновляемых источников энергии Морской пехоты на Гавайском университете. п. 11. Архивировано из оригинала (PDF) 23 октября 2020 года . Получено 13 декабря 2019 года .
- ^ «Выравнированная стоимость энергии для энергетических технологий океана» . Океанские энергетические системы. Май 2015. С. 41 Получено 13 декабря 2019 года .
- ^ «Электричество и опресняемое производство воды» (PDF) . www.pichtr.org . Архивировано из оригинала (PDF) 26 июня 2007 года.
- ^ «Выравнированная стоимость энергии Lazard» (PDF) . п. 3 Получено 29 ноября 2019 года .
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 1 июля 2022 года . Получено 28 апреля 2019 года .
{{cite web}}
: CS1 Maint: архивная копия как заголовок ( ссылка ) - ^ «NREL: преобразование тепловой энергии океана - рынки для OTEC» . Nrel.gov. Архивировано из оригинала 26 ноября 2005 года . Получено 12 июня 2012 года .
- ^ «Nrel: домашняя страница преобразования тепловой энергии океана» . Nrel.gov . Получено 12 июня 2012 года .
- ^ "Проекты" .
- ^ Карлайл, Эрин. «Баха -Мар прибегает к банкротству главы 11, обвиняет Китай строительство за задержки» . Форбс .
- ^ Guardian, Нассау (8 августа 2012 г.). «Новостная статья» . Архивировано из оригинала 6 февраля 2020 года . Получено 30 июня 2019 года .
- ^ «Годовой отчет (10-k)» . Инвесторы Хаб .
- ^ «Локхид Мартин присудил еще 4,4 миллиона долларов за работу OTEC на Гавайях» . 22 ноября 2010 г. Получено 6 декабря 2010 года .
- ^ Коксворт, Бен (26 ноября 2010 г.). «Больше средств для завода по преобразованию тепловой энергии на Гавайях» . Получено 6 декабря 2010 года .
- ^ Hawaii Сначала, чтобы использовать глубокие температуры океана для власти http://www.scientificamerican.com/article/hawaii-first-harness-deep-ocean-temperatures-for-power/
- ^ Даниэль Кьюсик (1 мая 2013 г.). «Чистая технология: представленная в США электростанция без выпуска дебютирует у побережья Китая» . Climatewire E & E Publishing . Получено 2 мая 2013 года .
- ^ Дэвид Александр (16 апреля 2013 г.). «LockHeed, чтобы построить 10-мегаватт теплоэлектростанцию у южного Китая» . Рейтер . Получено 17 апреля 2013 года .
- ^ «Постукивание в океане: Соглашение о знаках Lockheed Martin для самого большого завода Otec» . Локхид Мартин. Архивировано с оригинала 14 августа 2016 года . Получено 17 апреля 2013 года .
- ^ "Reignwood Ocean Engineering" . REIGNWOOD GROUP. Архивировано из оригинала 15 января 2013 года . Получено 17 апреля 2013 года .
- ^ Мартин, Бенджамин (4 августа 2014 г.). «Основа Go Sea» .
- ^ «OTEC : Океанская тепловая энергия - Xenesys Inc» . Xenesys.com .
- ^ "Дом" . OteCorporation.com .
- ^ «Сенат знакомит меморандум о взаимопонимании для технико -экономического обоснования океана» . 6 марта 2014 года.
- ^ «Технико-экономическое обоснование для первых в мире американских коммерческих систем OTEC и морской воды (SWAC) в USVI» . Военно -морская группа .
- ^ «Энергия из океана: преобразователь тепловой энергии океана» . Marine Technology News . 29 января 2016 года.
- ^ «Akuo Energy и DCNS присудили европейский NER 300* финансирование: решающий шаг для сектора морской возобновляемой энергии» . Военно -морская группа .
- ^ "Домашняя страница" . www.akuoenergy.com . 23 ноября 2023 года.
- ^ 8014). Программа NER 300 Otec News
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный «Otecresorts: Ocean Energy в Восточной Англии, Великобритания» . www.angelinvestmentnetwork.co.uk . Инвестиционная сеть ангела . Получено 21 февраля 2018 года .
- ^ «Приложения открываются для покупки тепловой энергии океана на Мальдивах» . Получено 8 января 2020 года .
- ^ «Великобритания разработчик OTEC начинает краудфандинговую кампанию» . Приливная энергия сегодня . Архивировано из оригинала 21 февраля 2018 года . Получено 21 февраля 2018 года .
- ^ Блок и Лаленсуэла 1985
- ^ США 7726138
- ^ «Marine Energy Research Center 2015 Cumejima Satellite Open Lab (Facility Tour) [ . » ] Отчет
- ^ Мартин, Бенджамин. "Иос Камеджима Спутник" . Otecokinawa.com . Архивировано из оригинала 7 июня 2020 года . Получено 16 июня 2015 года .
- ^ Министерство энергетики США , 1989
- ^ «Видео на YouTube на системе кондиционирования OTEC, используемой на межконтинентальном курорте и Thalasso-Spa на острове Бора-Бора» . YouTube . Архивировано с оригинала 4 ноября 2011 года . Получено 28 мая 2007 года .
- ^ Зеленая технология. «Копенгагеное морское охлаждение обеспечивает энергию и экономию углерода». 24 октября 2012 года. Forbes.
- ^ США 7069689
- ^ «Институт исследований глубоководной воды» . kumeguide.com . 16 августа 2019 года.
- ^ Пония, Бен. «Обновления аквакультуры в северной части Тихого океана: Гавайи, федеративные штаты Мирсиния, Палау и Сайпан». SPCFISHERESERESE. Июль 2006 г. Веб. 25 июня 2013 года. Доступно по адресу: http://www.spc.int/digitallibrary/doc/fame/infobull/fishnews/118/fishnews11 Архив 2015-09-25 на машине Wayback 8_58_ponia.pdf.
- ^ Шах, Ятиш (16 мая 2014 г.). Вода для производства энергии и топлива . CRC Press. ISBN 978-1482216189 .
- ^ Wu, Chih (1994). Возобновляемая энергия из океана . Издательство Оксфордского университета. ISBN 9780195071993 .
- ^ Бергер, Мэтью (28 июня 2018 г.). «Ядерный вариант: технология для извлечения урана из моря» . Newsdeeply .
- ^ «Увеличение рыбных запасов с помощью искусственного подъема». Citeseerx 10.1.1.526.2024 .
{{cite journal}}
: CITE Journal требует|journal=
( помощь ) - ^ Hartman, Duke (октябрь 2011 г.), «Вызов и обещание Otec» , Ocean News , архивировано из оригинала 5 марта 2016 года , извлеченные 11 июня 2012 г.
- ^ Da Rosa, Aldo Vieira (2009). «Глава 4: Преобразователи тепловой энергии океана» . Основы процессов возобновляемой энергии . Академическая пресса. стр. 139 по 152. ISBN 978-0-12-374639-9 .
- ^ Элдред, М.; Landherr, A.; Chen, IC (июль 2010 г.), «Сравнение алюминиевых сплавов и производственных процессов, основанных на эффективности коррозии для использования в OTEC Teatbragers», Offshore Technology Conference 2010 (OTC 2010) , Curran Associates, Inc., DOI : 10.4043/20702-MS , ISBN 9781617384264
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в Гранделли, Пэт (2012). «Моделирование физического и биохимического влияния завода преобразования тепловой энергии океана разряжается в их соседние воды» (PDF) . Министерство энергетики США - Управление научной и технической информации . doi : 10.2172/1055480 . Получено 27 марта 2013 года .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Рошело, Грег Дж.; Гранделли, Патрик (2011). «Физическое и биологическое моделирование 100 -мегаваттного океана тепловой версии тепловой энергии. Oceans'11 MTS/IEEE KONA . С. 1–10. doi : 10.23919/Ocean.2011.6107077 . ISBN 978-1-4577-1427-6 Полем S2CID 22549789 .
- ^ «Окончательное заявление о воздействии на окружающую среду для лицензирования коммерческого преобразования тепловой энергии океана (OTEC)» (PDF) . Департамент торговли США, Национальное управление океанического и атмосферного . Архивировано из оригинала (PDF) 23 октября 2020 года . Получено 27 марта 2013 года .
- ^ Л. Вега; C. Комфорт. «Экологическая оценка преобразования тепловой энергии океана на Гавайях» (PDF) . Гавайский Национальный центр возобновляемой энергии на Гавайях . Архивировано из оригинала (PDF) 24 октября 2011 года . Получено 27 марта 2013 года .
- ^ «Преобразование тепловой энергии океана: оценка потенциальных физических, химических и биологических воздействий и рисков» (PDF) . Национальное управление океана и атмосферы, Управление управления океанами и прибрежными ресурсами . Получено 27 марта 2013 года .
- ^ «Преобразование тепловой энергии океана: оценка потребностей в информации» (PDF) . Национальное управление океанических и атмосферных администраций (NOAA) Офис реагирования и восстановления (ORR) и Экологическая исследовательская группа в Университете Нью -Гемпшира (UNH) . Получено 27 марта 2013 года .
- ^ "Тэтис" . Tethys . Pnnl.
- ^ «Определение деаэра» . www.merriam-webster.com .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Aftring RP, Taylor Bf (октябрь 1979 г.). «Оценка микробного загрязнения в эксперименте по преобразованию тепловой энергии в океане» . Приложение Среда Микробиол . 38 (4): 734–739. Bibcode : 1979apenm..38..734a . doi : 10.1128/aem.38.4.734-739.1979 . PMC 243568 . PMID 16345450 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в дюймовый Nickels JS, Bobbie RJ, Lott DF, Martz RF, Benson PH, White DC (июнь 1981 г.). «Влияние ручной очистки щетки на биомассу и структуру сообщества микрофлюдационной пленки, образованной на поверхностях алюминия и титана, подвергающихся воздействию быстро протекающей морской воды» . Приложение Среда Микробиол . 41 (6): 1442–1453. Bibcode : 1981apenm..41.1442n . doi : 10.1128/aem.41.6.1442-1453.1981 . PMC 243937 . PMID 16345798 .
- ^ Trulear, Michael G.; Чараклис, Уильям Г. (1982). «Динамика процессов биопленки». Журнал Федерации контроля загрязнения воды . 54 (9): 1288–1301. JSTOR 25041684 .
- ^ «Наука: холодная сила» . Время . 22 апреля 1929 года.
- ^ «Ахмед Хаммас - Дас Бух на Synergy - расскажите C - Demperatrgra Services» . Buch-Ded-Synergy.e. 25 октября 2007 г. Поврежден 12 июня 2012 года .
- ^ "Дания - Myggbuka" . Globalbioclimatics.org . Получено 12 июня 2012 года .
- ^ «Термоэлектрическое преобразование тепловой энергии океана» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 11 октября 2018 года . Получено 10 октября 2018 года .
- ^ Зига, Лиза. «Термоэлектрические электростанции могут предлагать экономически конкурентоспособную возобновляемую энергию» . Phys.org .
- ^ Лю, Липинг (2014). «Возможность крупномасштабных электростанций на основе термоэлектрических эффектов» . Новый журнал физики . 16 (12): 123019. BIBCODE : 2014NJPH ... 16L3019L . doi : 10.1088/1367-2630/16/12/123019 .
Источники
[ редактировать ]- Уильям Х. Эйвери; Chih wu (17 марта 1994 г.). Возобновляемая энергия из океана: путеводитель по OTEC . Серия Laboratories Johns Hopkins Университет прикладных физических лабораторий в области науки и инженерии. Оксфорд, Нью -Йорк: издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-507199-3 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Корпорация океана теплоэнергетики - дом
- [1]
- Новости отца - сайт отца новостей
- Образовательный материал о OTEC в рамках программы исследования океана NOAA
- Совет по энергетике Океана: Как работает OTEC?
- nrel.gov - что такое OTEC?
- Министерство энергетики США, информационные ресурсы
- Интервью Wired Magazine с Джоном Пинья Крэйвеном о будущем OTEC
- Издание 2007 г. Обследование энергетических ресурсов, созданных Всемирным энергетическим советом
- Проект зеленого океана - библиотека OTEC
- Сантехника океанов может принести безграничную чистую энергию
- Максимальная пропускная способность воды стальных труб - размеры в диапазоне 2 - 24 дюйма
- Электростанция Hainan Ocean Thermal Energy (OTEC) , Китай
- 20 000 мегаватт под морем: океанические паровые двигатели. Новый ученый, 1 марта 2014 года. Только предварительный просмотр.
- Отек Фонд - Ассоциация тепловой энергии океана
- Отец новости
- Институт Ocean Energy, Saga University [IOE] (исследовательское учреждение OTEC University Saga)
- Главная - Ocees International, Inc. %
- Демонстрационное оборудование для выработки тепловой электроэнергии с префектурами Окинава (проект OTEC OTEC OTEC)
- Портал и репозиторий для получения информации о морской возобновляемой энергии Сеть баз данных, обеспечивающих широкий доступ к информации о морской энергии.
- Основы морской энергии: преобразование тепловой энергии океана Основная информация о преобразовании тепловой энергии океана.
- База данных Marine Energy Projects База данных, которая предоставляет актуальную информацию о развертывании морской энергии в США и во всем мире.
- База данных Tethys База данных информации о потенциальных воздействиях на окружающую среду морской энергии и развития энергии ветряной энергии.
- База данных Tetys Engineering База данных о техническом проектировании и разработке морских энергетических устройств.
- Репозиторий морских и гидрокинетических данных База данных для всех данных, собранных в рамках проектов по исследованиям и разработкам морских энергетики, финансируемых Министерством энергетики США.