Военные возьмут электричество из океанской воды
ВМС США грезят ослабить зависимость собственных баз на Гавайях от привозного горючего. Не только армейскому флоту, но и всем другим жителям штата Алоха электричество обходится в несколько раз дороже, чем обитателям материковых штатов.
Неудивительно, что именно на Гавайях начинается один из самых любопытных проектов в области другой энергетики.
В последних числах Ноября компания Lockheed Martin получила от инженерного руководства ВМС США (NAVFAC) $4,4 миллиона вдогонку к ранее выданным восьми. Задача — развитие разработки извлечения энергии из морской воды.
Сущность предлагаемой совокупности несложна. В случае если какую-нибудь жидкость с низкой температурой кипения, к примеру аммиак, пропустить через теплообменник с тёплой морской водой, эта жидкость превратится в пар. Его возможно направить в турбину, вращающую генератор.
Потом пар направляться переправить в второй теплообменник, по которому курсирует ледяная вода с глубины порядка одного километра. Пар сконденсируется, и цикл возможно будет закрыть.
Схема OTEC закрытого типа (иллюстрация Lockheed Martin).
Такие комплексы именуются совокупностями конверсии тепловой энергии океана (Ocean Thermal Energy Conversion — OTEC). Обрисованный выше принцип носит дополнительное наименование «OTEC с закрытым циклом».
Ещё имеется открытый цикл, в котором в роли рабочей жидкости выступает сама морская вода: она закипает в закрытой ёмкости с давлением ниже атмосферного и кроме этого конденсируется при помощи глубинной морской воды, обращаясь в воду питьевую.
Энергия тепла поверхностных вод – это огромный «аккумулятор солнечных лучей».
Причём дешёв он в любую погоду и 24 часа в день, в отличие от солнечной, ветровой либо волновой энергии.На данной карте отмечены территории, где имеет суть ставить электростанции типа OTEC. Цветами обозначена отличие температур между водой на поверхности и на глубине 1 километр.
светло синий – менее 18 градусов, жёлтый – 18-20, оранжевый – 20-22, красный – 22-24, тёмно-красный – более 24. Фиолетовым отмечены участки, где глубина не достигает километра.
Ясно, что чем выше отличие температур, тем действеннее установка (иллюстрация Lockheed Martin).
Экспериментальные совокупности OTEC с обоими типами циклов изобретатели испытывали в различных государствах ещё с 1930 года. Но использования на практике они так и не взяли.
Соотношение затрат на постройку и выхода нужной энергии выяснилось не через чур привлекательным. Однако инженеры настойчиво совершенствовали разработку.
Во второй половине 70-ых годов двадцатого века Гавайская лаборатория натуральной энергии (Natural Energy Laboratory of Hawaii), Lockheed Martin и последовательность подрядчиков (среди них Makai Ocean Engineering, знакомая нам по проекту кондиционирования Гонолулу) запустили в работу установку Mini-OTEC.
В качестве рабочей жидкости установка Mini-OTEC применяла аммиак, а холодная вода со морского дна (с глубин порядка 700-900 метров) перекачивалась на баржу по толстой полиэтиленовой трубе (иллюстрации с сайтов makai.com, otecnews.org, wastedenergy.net).
В течение трёх месяцев баржа, заякоренная в 2,4 километра от берега Гавайев в местечке Keahole Point, генерировала 50 киловатт даровой мощности. К сожалению, из них лишь 18 киловатт шло на нужную нагрузку (судовые огни, телевизоры и компьютеры на барже), другое тратилось на работу самой установки (её насосов).
Но Mini-OTEC стала первой таковой плавающей совокупностью с закрытым циклом, которая создавала энергии больше, чем потребляла, продемонстрировав принципиальную возможность получения «сетевого» электричества из океанской воды.
В 1993-1998 годах в Keahole Point трудилась умелая береговая установка OTEC открытого типа (с океаническим дном её соединяла сеть труб).
Она развивала мощность 210 киловатт, а в самые успешные дни и больше. Таков был выход от разности нагрева поверхностных (26 градусов Цельсия) и глубинных (6 °C) вод.Но, у всех аппаратов OTEC большинство энергии уходила и уходит на личные потребности.
Поменять данный баланс в лучшую сторону – главная забота нового проекта американцев (фото с сайта hawaii.edu).
Те изучения на Гавайях были свёрнуты по денежным обстоятельствам много лет назад. С того времени пара пробных комплексов OTEC появились, к примеру, в японии и Индии.
Но сравнительно не так давно в эту область возвратились американцы и задумали ни большое количество ни мало, а выстроить самый замечательный таковой генератор.
В дополнение к средствам от ВМС США Lockheed Martin взяла на развитие OTEC миллион долларов от американского министерства энергетики (DoE) (иллюстрация аккумуляторная Martin).
Как было сообщено сначала, застрельщиком выступила Lockheed Martin, но её новый опыт с OTEC поддерживают всё те же ветхие привычные — Гавайская лаборатория натуральной энергии и компания Makai Ocean Engineering.
Партнёры собираются возвести у побережья Гавайев умелую электростанцию типа «закрытый OTEC». Комплекс, напоминающий морскую нефтяную платформу, обязан показаться в 2012 либо 2013 году.
Генерировать он будет уже порядка 10 милионов ватт мощности.
Более насосы и совершенные теплообменники, трубопроводы, связывающие агрегаты на платформе с океаническим дном, — всё это, хотелось бы верить, разрешит станции достигнуть новых высот, в том числе и в плане экономической целесообразности выдумки.
«OTEC есть совершенной разработкой производства энергии на береговой линии в тропических районах», – утверждает в собственном пресс-релизе Lockheed Martin. Компания робко умалчивает, что открытыми остаются вопросы устойчивости совокупности к штормам, фактического КПД установки, соотношения между годовой выработкой энергии и начальными капитальными затратами (иллюстрация Lockheed Martin).
В случае если опыт с этим колоссом окажется успешным, в 2015 году Lockheed Martin попытается возвести уже коммерческую электростанцию OTEC аж на 100 милионов ватт с лишним. Её мощности хватило бы для питания маленького прибрежного города.
