Морская энергия - Википедия - Marine energy

Часть серии по
Возобновляемая энергия
Логотип «Возобновляемая энергия» Мелани Меккер-Турсун V1 bgGreen.svg

Морская энергия или же морская сила (также иногда называют энергия океана, сила океана, или же морская и гидрокинетическая энергия) относится к энергии, переносимой Океанские волны, приливы, соленость, и разница температур океана. Движение воды в Мировом океане создает огромные запасы кинетическая энергия, или энергия в движении. Часть этой энергии можно использовать производить электричество для питания домов, транспорта и промышленности.

Термин «морская энергия» охватывает как мощность волны то есть мощность от поверхностных волн, и приливная сила т.е. полученный из кинетической энергии больших масс движущейся воды. Оффшорная ветроэнергетика не является формой морской энергии, поскольку энергия ветра происходит от ветер, даже если Ветряные турбины размещаются над водой.

В океаны обладают огромным количеством энергии и близки ко многим, если не самым сконцентрированным группам населения. Энергия океана может предоставить значительное количество новых Возобновляемая энергия во всем мире.[1]

Глобальный потенциал

Есть потенциал для развития 20 000–80 000 тераватт-часы в год (ТВтч / год) электроэнергии, вырабатываемой в результате изменений температуры океана, содержания соли, движения приливов, течений, волн и волн[2]

Глобальный потенциал
ФормаЕжегодный
поколение
Энергия приливов> 300 ТВтч
Мощность морского тока> 800 ТВтч
Осмотическая сила Градиент солености2000 ТВтч
Тепловая энергия океана Температурный градиент10,000 ТВтч
Волновая энергия8,000–80,000 ТВтч
Источник: IEA-OES, Годовой отчет 2007[3]

Индонезия поскольку страна-архипелаг, три четверти площади которой занимает океан, имеет 49 ГВт признанной потенциальной энергии океана и 727 ГВт теоретической потенциальной энергии океана.[4]

Формы энергии океана

Возобновляемый

Океаны представляют собой обширный и в значительной степени неиспользованный источник энергии в виде поверхностных волн, потоков жидкости, градиенты солености, и термический.

Морская и гидрокинетическая (MHK) или морская энергетика в американских и международных водах включает проекты, в которых используются следующие устройства:

Мощность морского тока

Основная статья: Мощность морского тока

Сильные океанические течения возникают из-за сочетания температуры, ветра, солености, батиметрия, и вращение Земли. Солнце действует как основная движущая сила, вызывая ветры и перепады температур. Поскольку есть только небольшие колебания скорости течения и местоположения потока без изменения направления, океанские течения могут быть подходящими местами для развертывания устройств для извлечения энергии, таких как турбины.

Океанские течения играют важную роль в определении климат во многих регионах мира. Хотя мало что известно об эффектах удаления энергии течения океана, влияние удаления энергии течения на среда дальнего поля может быть серьезной экологической проблемой. Типичные проблемы турбины с ударом лопастей, запутыванием морских организмов и акустическими эффектами все еще существуют; однако они могут быть увеличены из-за присутствия более разнообразных популяций морских организмов, использующих океанические течения для миграции. Местоположение может быть дальше от берега, и поэтому требуются более длинные силовые кабели, которые могут влиять на морскую среду из-за электромагнитного выхода.[5]

Осмотическая сила

Основная статья: Осмотическая сила

В устье рек, где пресная вода смешивается с соленой, энергия, связанная с градиентом солености, может быть использована с помощью процесса обратного осмоса с замедленным давлением и связанных с ним технологий преобразования. Другая система основана на использовании пресноводного апвеллинга через турбину, погруженную в морскую воду, и система, включающая электрохимические реакции, также находится в стадии разработки.

Значительные исследования проводились с 1975 по 1985 год и дали различные результаты в отношении экономии заводов PRO и RED. Важно отметить, что мелкомасштабные исследования выработки соленой энергии проводятся в других странах, таких как Япония, Израиль и США. В Европе исследования сконцентрированы в Норвегии и Нидерландах, где проходят испытания маленькие пилоты. Энергия градиента солености - это энергия, доступная за счет разницы в концентрации соли между пресной и соленой водой. Этот источник энергии непросто понять, поскольку он не встречается в природе напрямую в форме тепла, водопадов, ветра, волн или излучения.[6]

Тепловая энергия океана

Основная статья: Преобразование тепловой энергии океана

Температура воды обычно варьируется от поверхности, нагретой прямым солнечным светом, до больших глубин, куда солнечный свет не может проникнуть. Эта разница наибольшая в тропический воды, что делает эту технологию наиболее применимой в водоемах. Жидкость часто испаряется для привода турбины, которая может вырабатывать электричество или производить опресненный воды. Системы могут быть как с открытым, так и с закрытым циклом или гибридными.[7]

Приливная сила

Основная статья: Приливная сила

Энергия движущихся масс воды - популярная форма гидроэлектростанция выработка энергии. Производство приливной энергии включает три основных вида, а именно: сила приливного течения, сила приливного заграждения, и динамическая приливная сила.

Мощность волны

Основная статья: Мощность волны

Солнечная энергия от Солнца создает перепады температур, в результате чего возникает ветер. Взаимодействие ветра и поверхности воды создает волны, которые тем больше, чем больше расстояние для них. Потенциал энергии волн наибольший между 30 ° и 60 ° широты в обоих полушариях на западном побережье из-за глобального направления ветра. При оценке энергии волн как типа технологии важно различать четыре наиболее распространенных подхода: точечные амортизирующие буи, поверхностные аттенюаторы, колеблющиеся водяные столбы, и перегрузочные устройства.[8]

Сектор волновой энергетики приближается к важной вехе в развитии отрасли, и предпринимаются положительные шаги в направлении коммерческой жизнеспособности. Более продвинутые разработчики устройств теперь выходят за рамки демонстрационных устройств с единичным блоком и переходят к разработке массивов и многомегаваттным проектам.[9] Поддержка крупных коммунальных компаний теперь проявляется в партнерстве в процессе развития, открывая дополнительные инвестиции и, в некоторых случаях, международное сотрудничество.

На упрощенном уровне технологии волновой энергии могут быть размещены на берегу и на море. Преобразователи волновой энергии также могут быть спроектированы для работы в условиях определенной глубины воды: глубокая вода, промежуточная вода или мелководье. Основная конструкция устройства будет зависеть от местоположения устройства и предполагаемых характеристик ресурса.

Невозобновляемый

Нефть и натуральный газ под дном океана также иногда считается формой энергии океана. An инженер-океанолог руководит всеми этапами открытие, извлечение, а также доставка нефти на море (через нефтяные танкеры и трубопроводы,) сложная и ответственная задача. Также центральное значение имеет разработка новых методов защиты морской дикой природы и прибрежных регионов от нежелательные побочные эффекты морской добычи нефти.

Развитие морской энергетики

Великобритания лидирует в производстве энергии для волн и приливов (морской). Первый в мире испытательный центр морской энергии был основан в 2003 году, чтобы дать толчок развитию морской энергетической отрасли в Великобритании. Базирующаяся в Оркнейских островах, Шотландия, Европейский центр морской энергии (EMEC) поддержал развертывание большего количества устройств волновой и приливной энергии, чем в любом другом месте в мире. Центр был основан на финансирование около 36 миллионов фунтов стерлингов от правительства Шотландии, Highlands and Islands Enterprise, Carbon Trust, правительства Великобритании, Scottish Enterprise, Европейского Союза и Совета Оркнейских островов и является единственным аккредитованным центром испытаний волн и приливов для проведения испытаний. морские возобновляемые источники энергии в мире, подходящие для одновременного тестирования нескольких полномасштабных устройств в некоторых из самых суровых погодных условий при производстве электроэнергии в национальную сеть.

Среди клиентов, прошедших тестирование в центре: Aquamarine Power, AW Energy, Pelamis Wave Power, Seatricity, ScottishPower Renewables и Wello на сайте wave, а также Alstom (ранее Tidal Generation Ltd), ANDRITZ HYDRO Hammerfest, Kawasaki Heavy Industries, Magallanes, Nautricity, Откройте Hydro, Scotrenewables Tidal Power и Voith на приливном участке.

Возглавляя проект FORESEA стоимостью 11 млн евро (финансирование возобновляемых источников энергии в океане через стратегические европейские действия), который предоставляет финансовую поддержку разработчикам технологий океанской энергетики для доступа к ведущим в мире испытательным объектам океанской энергии в Европе, EMEC будет приветствовать ряд клиентов, работающих с волнами и приливами, в свой трубопровод. для тестирования на месте.

Помимо тестирования устройств, EMEC также предоставляет широкий спектр консультационных и исследовательских услуг и тесно сотрудничает с Marine Scotland, чтобы упростить процесс согласования для разработчиков морской энергетики. EMEC находится в авангарде разработки международных стандартов морской энергетики и заключает союзы с другими странами, экспортируя свои знания по всему миру, чтобы стимулировать развитие глобальной индустрии морских возобновляемых источников энергии.[10]

Экологические последствия

Общие экологические проблемы, связанные с развитием морской энергетики, включают:

  • риск морские млекопитающие и рыбы удар лопастями приливной турбины[11]
  • эффекты ЭДС и подводный шум от работающих морских энергетических устройств[12]
  • физическое присутствие морских энергетических проектов и их потенциал для изменения поведения морских млекопитающих, рыб и морские птицы с влечением или избеганием
  • потенциальное воздействие на морскую среду ближнего и дальнего поля и такие процессы, как перенос наносов и качество воды[13]

В База данных Тетис обеспечивает доступ к научной литературе и общей информации о потенциальном воздействии морской энергии на окружающую среду.[14]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Углеродный траст, Морская энергетика будущего. Результаты конкурса морской энергетики: конкурентоспособность затрат и рост энергии волн и приливов, Январь 2006 г.
  2. ^ «Океан - потенциал». Международное энергетическое агентство (МЭА). Архивировано из оригинал 22 мая 2015 г.. Получено 8 августа 2016.
  3. ^ «Соглашение о реализации по энергетическим системам океана (МЭА-ОЭС), Годовой отчет 2007» (PDF). Международное энергетическое агентство, Йохен Бард ISET. 2007. с. 5. Архивировано из оригинал (PDF) 1 июля 2015 г.. Получено 9 февраля 2016.
  4. ^ "Индонезийская энергия океана". Indopos.co.id. Архивировано из оригинал 2 февраля 2014 г.. Получено 5 апреля 2018.
  5. ^ "Тетис".
  6. ^ «Архивная копия». Архивировано из оригинал 24 сентября 2015 г.. Получено 20 февраля 2014.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  7. ^ "Тетис".
  8. ^ "Тетис".
  9. ^ http://www.oceanenergy-europe.eu/
  10. ^ http://www.emec.org.uk/
  11. ^ «Динамическое устройство - Тетис». tethys.pnnl.gov. Получено 5 апреля 2018.
  12. ^ «ЭМФ - Тетис». tethys.pnnl.gov. Получено 5 апреля 2018.
  13. ^ "Тетис".
  14. ^ "Тетис". Архивировано из оригинал 10 ноября 2014 г.

дальнейшее чтение

внешняя ссылка