В среднем за день тропические океаны поглощают около 278 петаватт-часов солнечной энергии. Сбор всего лишь 1/4000 этой энергии позволит обеспечить ежедневную электроэнергию всего мира – и преобразование тепловой энергии океана представляет собой возможный метод.
Сбор энергии за счет разницы температур между теплой поверхностью и холодными глубинами океана, конечно, не новая идея – действительно, впервые она была опробована 142 года назад, в 1881 году, и была построена 22-киловаттная установка OTEC. на Кубе в 1930 году.
Основная идея такова: вы отправляетесь в область с постоянно большим перепадом температур — где-нибудь в тропиках, достаточно близко к суше, где вы можете получить прохладу в 4 °C (39 °F) на глубине около 800 м (2625 °F). футов) и берите теплую воду с температурой выше 25 °C (77 °F) с поверхности в течение всего года.
Затем вы устанавливаете плавучую баржу, пришвартованную к морскому дну и оснащенную замкнутой энергетической системой, использующей жидкость типа хладагента, такую как аммиак, с температурой кипения между этими двумя температурами. Теплая поверхностная вода кипятит эту жидкость, которая расширяется в виде газа и приводит в движение турбину для выработки электроэнергии, затем вы охлаждаете и конденсируете жидкость, используя холодную воду, доставленную из глубин океана через изолированную трубу, и снова пропускаете ее.<р>Такая система надежно вырабатывает электроэнергию круглосуточно, 7 дней в неделю, с постоянной скоростью, подходящей для использования в базовой нагрузке. Его можно увеличивать и уменьшать в течение нескольких секунд, чтобы учесть пики и спады спроса. А если его массово развернуть с помощью тысяч и тысяч плавучих барж OTEC, он потенциально сможет что-то сделать, чтобы ограничить повышение температуры поверхности моря, которая резко выросла в 2023 году.
Однако исторически сложилось так, что OTEC также использовала подавляющую часть вырабатываемой энергии для работы насосов, доставляющих холодную воду на поверхность; электростанция в Науру была запущена в 1981 году Токийской электроэнергетической компанией. Например, он вырабатывал около 120 кВт энергии, но около 90 кВт из них использовалось для работы электростанции. Таким образом, хотя рассматриваемый энергетический ресурс практически не ограничен, эффективность его добычи низка.
Есть и другие проблемы: штормы, которые могут быть жестокими в этих тропических регионах, могут повредить плавучую баржу или бросить ее. достаточно, чтобы сломать длинную изолированную трубу, ведущую до морского дна. И, как и в любом океанском проекте, здесь приходится бороться с биообрастанием и коррозионными свойствами морской воды.
И экономика жесткая; это остается технологией на ранней стадии, которая еще не получила выгоды от эффекта масштаба. Долгое время считалось, что для того, чтобы быть конкурентоспособными по стоимости с более распространенными вариантами электропитания, вам необходимо построить систему OTEC мощностью около 100 мегаватт, но никто не создавал ничего близкого к такому размеру.
Узнайте больше о преобразовании тепловой энергии океана (OTEC)
Тем не менее, лондонская компания Global OTEC заявляет, что «недавние изменения в глобальной экономике энергетики и достижения в эффективности компонентов» создают сейчас время для еще одного толчка этой идеи. На недавнем Венском Международном энергетическом и климатическом форуме компания представила новую концепцию баржи OTEC под названием «Доминик», ввод которой в эксплуатацию ожидается в 2025 году у берегов Сан-Томе и Принсипи — крошечного островного государства у западного побережья Африки. .
Баржа «Доминик» рассчитана на круглогодичную подачу чистой мощности в 1,5 мегаватт, что, по моим расчетам, достаточно для обеспечения почти 17% всего энергопотребления страны, составляющего 78 с лишним миллионов киловатт-часов. достаточно, чтобы компания Global OTEC объявила ее «первой платформой OTEC коммерческого масштаба».
«Мы знаем, что Доминик меняет жизнь малых островов и прибрежных стран, и именно поэтому мы видим, что темпы проекта находятся на пути к успеху», — заявил основатель Global OTEC и CRO Дэн Греч в пресс-релизе. «Это важный момент. урок, которым мы хотим поделиться с инвесторами, поскольку государственно-частное партнерство позволило беспрепятственно провести важные технико-экономические, экологические и социальные исследования и достичь этой точки».
Доминик
На данном этапе неясно, полностью ли профинансирован проект или он все еще ищет финансирование, но компания заявляет, что с точки зрения приведенной стоимости энергии (LCoE) она ожидает, что баржи OTEC раннего поколения будут поставлять электроэнергию по цене от 150 до 300 долларов США за мегаватт-час. . Ему будет сложно конкурировать с другими источниками энергии по такой цене, хотя его надежная генерирующая мощность, работающая круглосуточно и без выходных, может сделать его подходящим для некоторых сетей, основанных на возобновляемых источниках энергии, где географические и другие факторы благоприятны.
Со временем, по словам компании, более крупные электростанции смогут производить электроэнергию всего за 50 долларов США за МВтч, что может быть ближе к примерной стоимости ветровой и солнечной энергии, в зависимости от того, что происходит на этих рынках.
Но достичь этого будет нелегко, о чем свидетельствует еще более амбициозный проект, объявленный в 2014 году, согласно которому установка OTEC общей мощностью 16 МВт и чистой мощностью 10 МВт будет работать у карибского острова Мартиника. Akuo Energy и DCNS обеспечили финансирование в размере около 72,1 миллиона евро для так называемого проекта NEMO в июле 2014 года, но четыре года спустя Akuo объявила, что DCNS, которая сменила название на Naval Energies, откладывает проект из-за «технических трудностей, связанных с к главному водозаборному трубопроводу холодной воды». Веб-сайт Naval Energies мало что объясняет, поскольку теперь это весьма сомнительный на вид сайт ставок на индонезийские лотереи, на котором представлены фотографии полураздетых женщин NSFW.
Мы также должны отметить, что другой сторонник, Ocean Thermal Energy Corporation, сделал в мае пресс-релиз, указав, что «прогресс в области OTEC в настоящее время ограничен тем, что известно как Инновационная Долина Смерти», и что кому-то понадобится потратить 200–300 миллионов долларов США на строительство электростанции OTEC мощностью 5–10 МВт и эксплуатировать ее с «полными потерями» в течение нескольких лет только для того, чтобы доказать, что эту концепцию стоит использовать в масштабе более ста мегаватт. Решение, предложенное корпорацией OTE: каким-то образом совместить эту идею с добычей биткойнов на острове Оаху, что в этом контексте начинает звучать для нас как индонезийская лотерея, только с меньшим количеством полураздетых женщин.
Обзор 2021 года, опубликованный в Журнале морской науки и техникивысоко оценил «огромный потенциал» технологии OTEC, но отметил, что «высокие затраты на инфраструктуру» и «враждебная и агрессивная среда морских вод» не позволяют ей перейти к коммерческому внедрению. «Многие компании разрабатывают новые и эффективные решения», — говорится в нем, и в следующие несколько десятилетий, вероятно, будет наблюдаться увеличение объемов НИОКР в этом районе, но какие-то отдаленные островные места, где это могло бы работать в сочетании с технологией опреснения воды обычно просто нет денег, чтобы заплатить за это.
Итак, хотя мы, как и все остальные, рады узнать об альтернативах экологически чистой энергии и желаем Global OTEC всяческих успехов в доставке тепловой энергии океана в Сан-Томе и Принсипи к 2025 году, нам придется оценить это. один — это маловероятно.
Глобальный OTEC на Международном Венском энергетическом и климатическом форуме 2023 #event #energy
