Системы конверсии тепловой энергии вод океана

Ноябрь 26, 2012 / Ольга Шейдина, Редактор

Фирма Lockheed Martin в конце ноября получила $4,4 миллиона от инженерного командования ВМС США плюсом к выданным ранее восьми. Основная задача – развитие технологии получения энергии из воды морей. Суть системы проста.

Системы конверсии тепловой энергии вод океана

Если жидкость, характеризующуюся низкой температурой кипения, аммиак, например, пропустить через теплообменник с нагретой морской водой, то данная жидкость преобразуется в пар.

Этот пар также можно отправить в турбину, вращающую генератор. Затем пар нужно переправить в следующий теплообменник, по которому движется ледяная вода с глубины примерно один километр. Пар сконденсируется, и можно будет закрыть цикл.

Подобные комплексы называют системами конверсии тепловой энергии воды океана (OTEC - Ocean Thermal Energy Conversion). Принцип, описанный выше, также называется «ОТЕС с закрытым циклом».

Есть еще открытый цикл, где рабочей жидкостью является морская вода: в закрытой емкости с давлением ниже атмосферного она закипает и конденсируется с помощью глубинной морской воды, становясь водой питьевой. Энергия тепла поверхностных вод – это огромный «аккумулятор солнечных лучей». При этом он доступен 24 часа в сутки и в любую погоду, в отличие от ветровой, солнечной и волновой энергии.

Изобретатели испытывали экспериментальные системы ОТЕС с обоими типами циклов в разных странах еще с 1930 года. Но они так и не получили практического применения. Соотношение расходов на сооружение и выход полезной энергии оказались не привлекательными. Однако инженеры упорно работали над совершенствованием технологии.

Гавайская лаборатория чистой энергии, ряд субподрядчиков (Makai Ocean Engineering среди них) и Lockheed Martin в 1979 году запустили установку Mini-OTEC в работу.

В качестве рабочей жидкости Mini-OTEC применяла аммиак, а холодная вода с морского дна (с глубины 700-900 метров) перекачивалась на баржу через толстую полиэтиленовую трубу.

Баржа, установленная на якорь в 2,4 км от берега Гавайев в местечке Keahole Point, на протяжении трех месяцев вырабатывала 50 киловатт даровой мощности. К большому сожалению, лишь 18 киловатт из них расходовалось на полезную нагрузку (компьютеры, судовые огни, телевизоры на барже), все остальное количество расходовалось на обеспечение работы самой установки, вернее ее насосов.

Тем не менее, Mini-OTEC оказалась самой первой плавающей системой с закрытым циклом такого рода, производящая энергии больше, чем потребляла сама, показав принцип возможного получения электричества из вод океана.

В Keahole Point в 1993-1998 годах работала береговая опытная установка OTEC открытого типа (ее соединяла с дном океана сеть труб). Она была способна развить мощность 210 киловатт, а в благоприятные дни и больше. Таким был выход от разности нагрева вод на поверхности океана (26 градусов Цельсия) и глубинных вод (6 градусов Цельсия). Но у всех аппаратов ОТЕС основная часть энергии тратилась и тратится на собственные нужды. Основная задача нового американского проекта – изменить баланс в лучшую сторону.

Те исследования на Гавайях свернули много лет назад по финансовым причинам. С тех пор появились несколько пробных комплексов ОТЕС, например, в Японии и Индии. Но американцы недавно вернулись в эту область и задумали построить мощнейший генератор в данной области.

К средствам от ВМС США Lockheed Martin в дополнение получила от американского министерства энергетики на развитие ОТЕС миллион долларов. Застрельщиком является Lockheed Martin, но ее приобретенный опыт с ОТЕС поддерживают старые знакомые – фирма Makai Ocean Engineering и Гавайская лаборатория чистой энергии. Партнеры собираются возвести опытную электростанцию типа «закрытый ОТЕК» у побережья Гавайев. Внешне комплекс походит на морскую нефтяную платформу, он появится в 2012 или в 2013 году и будет генерировать около 10 мегаватт мощности.

Более совершенные насосы и теплообменники, трубопроводы, которые связывают агрегаты на платформе с океанским дном, - это все, хотелось бы верить, даст возможность станции достичь новых высот, в плане экономической целесообразности идеи в том числе.

Это интересно ...

Последние новости и статьи:



Оставить комментарий