Преобразование термальной энергии океана

1.

Преобразование термальной энергии океана.
Получение электроэнергии из тепла океана:
технология (ОТЭС/OTEC) основана на
использовании разницы температур между
теплой поверхностной водой и холодной
глубинной (около 1 км). Технология обеспечивает
непрерывную базовую генерацию, а попутно
позволяет опреснять воду.
O — Ocean (Океан)
T — Thermal (Тепловая)
E — Energy (Энергия)
C — Conversion
(Преобразование)

2.

3.

Контур системы OTEC состоит из нескольких ключевых компонентов таких как
камера испарения, конденсации, паровой турбины, генератора и насосов.
Применяется эффект разности температур воды у поверхности и на большой
глубине (забор производится с глубин от 600 до 1000 м) для выработки
электроэнергии. Для этого в качестве рабочей жидкости в системе
используется вещество с низкой температурой кипения, которая испаряется
при контакте с тёплой морской водой в теплообменнике/испарителе.
Полученный пар приводит в движение лопасти турбины, которая и
вырабатывает электроэнергию посредством генератора. Дале рабочая
жидкость направляется в конденсатор, где отдаёт накопленное тепло холодной
воде с морских глубин, превращается обратно в жидкость и направляется в
начало цикла.

4.

Промышленное
применение: Текущие
проекты (например, на
Гавайях или
экспериментальные в
Японии/Европе)
работают в режиме
опытных станций.
Гибридные установки
мощностью 50–100 МВт
способны также
производить пресную
воду и водород.

5.

Преимущества технологии OTEC
1. Непрерывная генерация (Базовая нагрузка)В отличие от солнечных панелей
(которые не работают ночью) или ветряков (которые зависят от погоды), разница
температур в океане сохраняется 24/7
2. Огромный энергетический потенциал - Океан — это самый большой в мире
коллектор солнечной энергии.
1. Полезные побочные продукты (Когенерация) Станция OTEC — это не только
электричество. Поднятая с глубины вода очень чистая и богата минералами,
механизм дает дополнительное опреснение.

6.

Почему же тогда ее не используют
все?

7.

Основные проблемы OTEC
Самые эффективные точки для OTEC (где самая большая разница температур)
часто находятся далеко в открытом океане, вдали от потребителей.
Океан — это одна из самых сложных сред для техники. Т.к. там
есть корозия и биообрастание
Трубы-гиганты: Чтобы достать холодную воду, нужна труба диаметром 4–10 метров,
уходящая на глубину 1 километр. Установить такую конструкцию в открытом океане
и защитить её от штормов и течений — сложнейшая инженерная задача.
Низкий термический КПД
Согласно законам термодинамики (цикл Карно), эффективность преобразования
тепла в работу зависит от разности температур.

8.

И все же теоретический потенциал OTEC поистине колоссален. Если
смотреть на цифры, то это один из самых мощных возобновляемых ресурсов
на планете.
Технический потенциал: Даже с учетом низкого КПД (3–5%), потенциальная
мощность, которую можно извлечь без вреда для климата океана,
составляет от 10 до 30 тераватт (ТВт).
Для сравнения: Все человечество сегодня потребляет в среднем около 18–
20 ТВт совокупной энергии (включая тепло, транспорт и электричество).

9.

Главные перспективы развития.
Несмотря на текущие сложности, есть
направления, которые могут сделать
OTEC реальностью в ближайшие 20–30
лет например:
Синергия с другими технологиями:
OTEC + Глубоководная добыча металлов
OTEC + Дата-центры: Размещение
серверов на плавучих платформах,
где их можно бесплатно охлаждать
глубинной водой, одновременно питая
энергией океана.

10.

Тепло океана это безвредное и даже
полезное производство энергии.
Экологическая перспектива: "Охлаждение планеты"
Существует гипотеза, что масштабное развертывание
OTEC может помочь в борьбе с глобальным
потеплением. Отводя тепло с поверхности океана в
более глубокие слои, станции могут теоретически
снижать интенсивность ураганов и тайфунов, которые
"подпитываются" именно энергией теплой
поверхностной воды.

11.

ВСЕ