Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено из Ocean Power )
Перейти к навигации Перейти к поиску

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

Морская энергия или морская мощность (также иногда называют энергией океана , мощностью океана , или морские и гидрокинетической энергией ) относится к энергии , переносимой океанских волны , приливы , соленость и перепадам температур океана . Движение воды в Мировом океане создает огромный запас кинетической энергии или энергии движения. Часть этой энергии можно использовать для производства электроэнергии для домов, транспорта и промышленности.

Термин «морская энергия» охватывает как мощность волн, то есть мощность поверхностных волн, так и приливную энергию, то есть получаемую из кинетической энергии больших движущихся водоемов. Оффшорная ветровая энергия не является формой морской энергии, поскольку энергия ветра получается из ветра , даже если ветряные турбины размещены над водой.

В океанах есть огромное количество энергии , и близко ко многим , если не большинство концентрированных населений. Энергия океана обладает потенциалом обеспечения значительного количества новой возобновляемой энергии по всему миру. [1]

Глобальный потенциал [ править ]

Существует потенциал для выработки 20 000–80 000 тераватт-часов в год (ТВт-ч / год) электроэнергии, вырабатываемой в результате изменений температуры океана, содержания соли, движения приливов, течений, волн и волн [2]

Глобальный потенциал
ФормаГодовая
генерация
Энергия приливов> 300 ТВтч
Мощность морского тока> 800 ТВтч
Осмотическая мощность Градиент солености2,000 ТВтч
Тепловая энергия океана Температурный градиент10,000 ТВтч
Волновая энергия8,000–80,000 ТВтч
Источник: IEA-OES, Annual Report 2007 [3].

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

Формы энергии океана [ править ]

Возобновляемый [ править ]

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

Морская и гидрокинетическая (MHK) или морская энергетика в американских и международных водах включает проекты с использованием следующих устройств:

  • Преобразователи мощности волн на открытых прибрежных территориях со значительными волнами;
  • Приливные турбины, размещенные в прибрежных и устьевых районах;
  • Приточные турбины на быстротекущих реках;
  • Турбины океанских течений в районах сильных морских течений;
  • Преобразователи тепловой энергии океана в глубоких тропических водах.

Морская сила течения [ править ]

Основная статья: Морская сила тока

Сильные океанские течения возникают в результате сочетания температуры, ветра, солености, батиметрии и вращения 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 климата во многих регионах мира. Хотя мало что известно о последствиях удаления энергии течений океана, влияние удаления текущей энергии на окружающую среду в дальней зоне может быть серьезной экологической проблемой. Типичные проблемы турбины, связанные с ударами 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 излучения. [5]

Осмотическая сила [ править ]

Основная статья: Осмотическая сила

В устье рек, где пресная вода смешивается с соленой водой, энергия, связанная с градиентом солености, может быть использована с помощью процесса обратного осмоса с замедленным давлением и связанных 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 относительно 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 сосредоточены в Норвегии и Нидерландах, в обоих местах 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 [ править ]

Основная статья: Преобразование тепловой энергии океана

Вода обычно различается по температуре от поверхности, нагретой прямым солнечным светом, до больших глубин, куда солнечный свет не может проникнуть. Эта разница является наибольшей в тропических водах, что делает эту технологию наиболее применимой в водной среде. Жидкость часто испаряется для привода турбины, которая может вырабатывать электричество или производить опресненную воду. Системы могут быть как с открытым, так и с закрытым циклом или гибридными. [7]

Приливная сила [ править ]

Основная статья: Приливная сила

Энергия от движущихся масс воды - популярный вид гидроэнергетики . Приливная выработка электроэнергии включает в себя три основных форм, а именно: приливная энергия потока , энергия приливов и отливы заграждения и динамическая энергия приливов и отливов .

Сила волн [ править ]

Основная статья: Сила волн

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, на которое они могут накапливаться. Потенциал энергии волн максимален 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 поглотительные буи , поверхностные аттенюаторы , колеблющиеся водяные столбы и устройства перекрытия . [8]

Сектор волновой энергетики приближается к важной вехе в развитии отрасли, и предпринимаются позитивные 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 через партнерство в процессе развития, открывая дополнительные инвестиции и, в некоторых случаях, международное сотрудничество.

На упрощенном уровне технологии волновой энергии могут быть расположены 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 [ править ]

Нефть и природный газ под дном океана также иногда считаются формой энергии океана. Инженер океана направляет все этапы обнаружения , извлечения и доставки нефти на шельфе (через нефтеналивные танкеры и трубопроводы ,) сложную и трудную задачу. Также центральное значение имеет разработка новых методов защиты морской флоры и фауны и прибрежных районов от нежелательных побочных эффектов морской добычи нефти.

Развитие морской энергетики [ править ]

Великобритания лидирует в производстве энергии 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. Европейский центр морской энергии (EMEC), расположенный в Оркнейских островах, Шотландия.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 (Финансирование возобновляемых источников энергии в океане через стратегические европейские действия) стоимостью 11 млн евро, который предоставляет финансовую поддержку разработчикам технологий океанской энергетики для доступа к ведущим в мире испытательным объектам океанической 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 для морской энергетики и заключает альянсы с другими странами, экспортируя свои знания по всему миру, чтобы стимулировать развитие мировой индустрии возобновляемых источников энергии для морской среды. [10]

Воздействие на окружающую среду [ править ]

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

  • риск столкновения морских млекопитающих и рыб с лопастями приливных турбин [11]
  • воздействие ЭМП и подводного шума от работающих морских энергетических устройств [12]
  • физическое присутствие морских энергетических проектов и их потенциал для изменения поведения морских млекопитающих, рыб и морских птиц с привлечением или избеганием
  • потенциальное воздействие на морскую среду ближнего и дальнего поля и такие процессы, как перенос наносов и качество воды [13]

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

См. Также [ править ]

  • Сбор энергии
  • Гидроэнергетика
  • Мощность морского тока
  • Возобновляемая энергия
  • Коммерциализация возобновляемой энергии

Ссылки [ править ]

  1. ^ Carbon Trust, Future Marine Energy. Результаты конкурса «Морская энергия»: конкурентоспособность затрат и рост энергии волн и приливов , январь 2006 г.
  2. ^ «Океан - потенциал» . Международное энергетическое агентство (МЭА) . Архивировано из оригинального 22 мая 2015 года . Проверено 8 августа +2016 .
  3. ^ «Реализация соглашения по энергетическим системам океана (IEA-OES), Годовой отчет 2007» (PDF) . Международное энергетическое агентство, Йохен Бард ISET . 2007. с. 5. Архивировано из оригинального (PDF) 1 июля 2015 года . Проверено 9 февраля +2016 .
  4. ^ "Энергия Индонезийского океана" . Indopos.co.id . Архивировано из оригинального 2 -го февраля 2014 года . Проверено 5 апреля 2018 года .
  5. ^ "Тетис" .
  6. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинального 24 сентября 2015 года . Проверено 20 февраля 2014 года .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  7. ^ "Тетис" .
  8. ^ "Тетис" .
  9. ^ http://www.oceanenergy-europe.eu/
  10. ^ http://www.emec.org.uk/
  11. ^ «Динамическое устройство - Тетис» . tethys.pnnl.gov . Проверено 5 апреля 2018 года .
  12. ^ "ЭДС - Тетис" . tethys.pnnl.gov . Проверено 5 апреля 2018 года .
  13. ^ "Тетис" .
  14. ^ "Тетис" . Архивировано из оригинального 10 ноября 2014 года.

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Омар Эллаббан, Хайтам Абу-Руб, Фреде Блаабьерг: Возобновляемые источники энергии: текущее состояние, перспективы на будущее и технологии, позволяющие использовать их. Возобновляемые и устойчивой энергетики Отзывы 39, (2014), 748-764, DOI : 10.1016 / j.rser.2014.07.113 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Соглашение о реализации энергетических систем океана
  • Европейская энергетическая ассоциация океана
  • Европейский центр морской энергии (EMEC)
  • Совет по энергии океана
  • Британский центр исследований морской энергии SuperGen
  • Марин Энерджи Таймс, информационный сайт
  • Тетис - Воздействие ветряной и морской возобновляемой энергии на окружающую среду