Получение чистой энергии из океана: три перспективных устройства
Согласно данным кельтской истории теоретическое и применение на практике приливных сил существовало как минимум 2000 лет, а мельница в городе Элинг, Ирландия, функционирует 900 лет. Но энергия волн – это не только старая концепция. В течение последних 50 лет возможно было замечать стремительное развитие творческих разработок, направленных на обуздание мощи океана, и идеи с каждым разом становились все лучше.
Три из них самый перспективны: комплексы приливных турбин, электростанции энергии и преобразователи волн с преобразованием тепла океана.
Комплексы приливных турбин трудятся как подводные ветроэлектростанции, создавая достаточно большое количество электричества и фактически не воздействуя на эстетические нюансы. Принцип работы преобразователей энергии волн основан на постоянном перемещении поверхности океана. А электростанции с преобразованием тепла океана – это очень способное и экологически чистое сочетаниехолодильника и геотермального теплового насоса.
Воображаем вниманию читателей данные о том, как трудятся эти устройства, и их минусы и экологические плюсы.
Комплексы приливных турбин
В тех местах, где отличие между высшей и низшей точкой прилива образовывает как минимум несколько метров, имеется возможность приобретать электричество от приливно-отливных перемещений посредством комплексов приливных турбин. Эти подводные устройства скрыты от наблюдателей и трудятся по принципу ветроэлектростанций, но с значительно более высокой эффективностью.
Совершенное расположение для них – в приливных течениях акватории между заграждениями, такими как острова либо возвышенные мысы, где глубина океана образовывает 20-30 метров. Так как плотность воды значительно больше воздуха, приливные турбины производят больше электричества, чем устройства, трудящиеся с той же скоростью на энергии ветра: единственная приливная турбина может генерировать столько же электричества, сколько ветряк в четыре раза больше размером.
В отличие от дамб и морских плотин загружённые в воду приливные турбины незначительно воздействуют на морские экосистемы, включая и формы судьбы, каковые многие люди вычисляют ответственным ресурсом. Помимо этого, в отличие от ветра и солнца приливы постоянно присутствуют и всегда генерируют предсказуемый количество электричества.
Преобразователи энергии волн
Преобразователь энергии волн Pelamis дрейфует на поверхности океана, напоминая морскую змею называющиеся «двухцветная пеламида», которая и дала наименование устройству. Неспециализированная протяженность преобразователя 150 метров, он складывается из четырех цилиндрических секций и в носовой части закреплен к дну моря. В то время, когда поднимающаяся волна заставляет шарнирные соединения двигаться, жидкость проходит под громадным давлением через гидравлический генератор.
Комплекс преобразователей энергии волн, занимающий площадь один квадратный километр, может непрерывно создавать 30 милионов ватт электричества. Преобразователь Pelamis оснащен дублирующей совокупностью безопасности, которая ликвидирует вероятные утечки в гидравлической совокупности, а трансмиссионная жидкость огромной змей биологически разлагаемая.
Электростанции с преобразованием тепла океана
Не считая совокупностей, перехватывающих энергию волн и движения приливов, существует еще одна разработка, которая применяет природную термохалинную циркуляцию вод океана и просто передает тепло для генерирования электричества. Она известна как электростанция с преобразованием тепла океана.
Глобальная термохалинная циркуляционная совокупность представляет собой соединенное в петлю течение, проходящее через мировые океаны под влиянием тепла вращения и солнца планеты. В экваториальной Атлантике поверхностные воды всегда нагреваются под жарким дневным солнцем и движутся на север под влиянием пассатов. Около Арктики те же воды становятся весьма холодными и плотными, глубоко погружаются и возвращаются в тропики.
В некоторых местах океан достаточно глубочайший для сохранения большой отличия температур между глубинными тёплой водой и арктическими водами на поверхности, и это возможно применять для генерирования электричества.
В двух километрах от юго-восточной части прибрежной полосы Пуэрто-Рико глубина океана более 950 метров, этого хватит для сохранения отличия температур между поверхностными и глубинными водами на уровне приблизительно 23°C. Дрейфующая в том месте платформа электростанции снабжает работу закрытой совокупности, которая применяет утепленные поверхностные воды для выпаривания жидкого пропана. Теплая вода подходит для таковой задачи, поскольку у пропана низкая точка кипения.
Пар поворачивает турбину, генерирующую электричество, которое отсылается по подводным кабелям назад на остров. После этого из глубины закачивается холодная вода для охлаждения превращения и пара его опять в жидкость, и процесс повторяется. Разработка может принимать во внимание более экологически чистым вариантом шельфового бурения нефтяных скважин.
Вероятная замена ископаемого горючего
Все три обрисованных выше технологии являются перспективными источниками электричества. В движении волн содержится приблизительно в 1 тысячу раза больше энергии, чем в ветре. А электростанции с преобразованием тепла океана, захватывая в сутки 0,1% хранящегося в экваториальных водах солнечного тепла, смогут генерировать хватает электричества для обеспечения США в течение 20 дней.
Комфортно то, что приливные турбины самый подходят в местах, где нельзя использовать электростанции с преобразованием тепла океана, и напротив. Преобразователи энергии волн возможно ставить на якорь в плотных образованиях где угодно в береговых водах, основное чтобы они пребывали достаточно близко к подводным кабелям для подачи электричества на сушу. Помимо этого, направляться учесть расстояния для прохождения морского транспорта и установить навигационные символы.
рабочие и Прототипы модели
Прототипы преобразователей энергии волн Pelamis прошли крупномасштабные морские опробования в 2004-2007 годах. Три такие змеи, закрепленные в море, в данное время отсылают 2,25 милионов ватт электроэнергии в сеть Португалии. Приливные турбины испытывались в нескольких местах в течение последних десяти лет, и кое-какие из них начали снабжать электричеством местное население.
Турбина у берегов Квалсунд, Норвегия, генерирующая 300 киловатт, в конце 2003 года была подключена к энергосети. Первое успешное опробование электростанции с преобразованием тепла океана случилось на Гавайях во второй половине 70-ых годов двадцатого века. Платформа, дрейфующая у берегов Пуэрто-Рико, создаёт 800 000 000 киловатт электричества.
40 таких устройств, соединенных в один комплекс, всецело удовлетворили бы потребности этого острова в электроэнергии.
С чем связаны задержки во внедрении?
Итак, отчего же мы до сих пор не изготовили тысячи таких отличных экологически чистых совокупностей для установки во всех подходящих местах?
Согласно точки зрения интернациональных специалистов ответ несложен: недорогое ископаемое горючее. Изначальная цена строительства таких морских станций довольно большая, а цены на отечественные истощающиеся запасы нефти, газа и угля до этого часа остаются неестественно низкими. До тех пор пока полные и правдивые затраты на применение, и и все внешние эффекты не будут включены в цена ископаемого горючего, либо же до тех пор пока дефицит не приведет к скачку стоимостей, запланированной прибыли от инвестиций в энергию океана будет не хватает для оправдания риска предпринимателей.
Источник: Ecohearth