Энергия, которую может дать нам океан

Подробности
Опубликовано 09.09.2014 16:51

Генерирующие технологии для получения электрической энергии из океана включают энергию приливов и отливов, энергию волн, преобразование тепловой энергии океана, океанических течений, ветров океана и солености воды.

Из них наиболее хорошо развиты три технологии:

  •  технологии приливов
  •  энергии волн
  •  преобразование тепловой энергии океана

 Приливные электростанции требуют большой разницы в уровне приливов и отливов. Преобразование тепловой энергии океана ограничивается тропическими регионами.
Получение электроэнергии из энергии волн является наиболее универсальной технологией, применяемой на многих побережьях.

Хотя технологии использования энергии океана все еще находятся на относительно незрелой стадии развития, экономические прогнозы показывают, что энергия океана может стать экономически конкурентоспособной в долгосрочной перспективе.


Энергия волн

На фото представлен преобразователь энергии волн Pelamis. Это устройство изгибается под воздействием волн, приводя в движение гидравлические двигатели и генераторы.
Источником энергии являются океанские волны, вызванные взаимодействием ветров с поверхностью океана. Энергия волн нерегулярна и  является колебательным источником энергии низкой частоты, которая должна быть преобразована в частоту 60 Гц, прежде чем передаваться в сеть.



Хотя существует множество разработок  преобразователей энергии волн, не многие из них были опробованы. Кроме того, лишь немногие были протестированы на море, в океанских волнах, а не в искусственных водоемах.

Некоторые системы извлекают энергию из поверхностных волн. Другие получают энергию из колебаний давления ниже поверхности воды. Некоторые системы концентрируют и сосредоточивают волны, что увеличивает их высоту и потенциал для преобразования в электрическую энергию.

Преобразователь энергии волн может быть помещен в океане в различных возможных ситуациях и местах. Это может быть плавающим или погруженным полностью в воду устройством или преобразователь может быть расположен на берегу или на морском дне в относительно мелкой воде. Преобразователь на морском дне может быть полностью погружен, а может выступать над поверхностью моря, или это может быть система преобразователей, размещенная на морской платформе.

Визуальное воздействие объекта преобразования энергии волн зависит от типа устройства, а также удаленности от берега. В общем, система плавающих буев или морская платформа помещается на многих километрах от земли и не имеет большого визуального воздействия. Береговые сооружения и морские платформы на мелководье, однако, могут изменить визуальный ландшафт от природного пейзажа до промышленного.
Энергия волн в просторах океана больше, чем в прибрежных зонах, но стоимость доставки электроэнергии из океана довольно высокая.

По данным Европейского союза, среди различных преобразователей, способных использовать энергию волн, самыми передовыми, несомненно, является Pelamis, разработанной Ocean Power Delivery. Эта технология уже опробована в Португалии.


Приливная энергия

Другая форма энергии океана называется приливной энергией. Когда приливы приходят на берег, они могут быть пойманы в ловушку в водоемах за дамбами. Воду за плотиной можно выпускать как в обычной гидроэлектростанции.

Приливная энергия использовалась примерно с 11-го века, когда небольшие плотины были построены вдоль океана и небольших ручьев. Приливная вода за этими плотинами была использована, чтобы включить водяные колеса для зерновых мельницы.

Для того, чтобы эффективно использовать энергию приливов, нужно значительное увеличение приливов. Как правило необходима разница по крайней мере на 5 метров между отливом и приливом.

Первой приливной электростанцией является Ла Ранс (240 МВт), которая была введена в эксплуатацию в 1966 году, долгое время она оставалась крупнейшей в мире. В 2011 году в Южной Корее было завершено строительство приливной электростанции, мощностью 354 МВт, что сегодня является мировым рекордом. Также южнокорейским правительством планируется начать в 2017 году строительства электростанции на 1320 МВт.

Подобные электростанции, но в меньших масштабах находятся в Канаде (20 МВт), Китае (5 МВт), Ирландии (1,3 МВт) России (0,4 МВт). Великобритания в 2015 году планирует начать строительство приливной станции на 240 МВт.

Элктростанция Ла Ранс                                                    Приливная электростанция Ла Ранс
 
Преобразование тепловой энергии океана (OTEC)

Идея использования температуры воды, чтобы получать энергию на самом деле восходит к 1881 году, когда французский инженер по имени Жак Дарсонваль первый подумал о OTEC. Окончательная идея использует разницу температур в океане. Если Вы купались в океане и ныряли глубоко, вы замечали, что вода становится холоднее, чем глубже вы плывете. Она теплее на поверхности, потому что солнечный свет нагревает её. Но под поверхностью, океан становится очень холодным. Вот почему аквалангисты носят костюмы для подводного плавания, когда они ныряют глубоко.

Электростанция разницы температур в океане                                                               Электростанция OTEC

Электростанции могут использовать эту разницу в температуре, чтобы генерировать энергию. Необходима разница, по крайней мере в 3 0С между теплыми поверхностными водами и холодной глубокой океанской водой. Холодная вода океана также может быть использована для охлаждения зданий и опресненной воды.

Использование этого типа источника энергии называется Ocean Thermal Energy Conversion или OTEC.

 

Рекомендуем: