分类的海洋能源转换技术

有很多海洋的分类方案能量转换技术。一个主分类可以根据基本的能源资源被利用:

1。势能和动能在波浪和洋流

2。海水的化学势(盐度梯度)

3所示。热海水的潜力(海洋热和地热)

4所示。生物潜在的海水

26.4.1.1波浪、潮汐和海流的技术

这些技术有效利用势能(来自波高或潮汐高度差异)和动能(来自水运动)。设备技术有四个主要特点:

1。一个稳定的平台或表面

2。一个移动的工作表面波或目前的工作

3所示。至少部分,移动工作表面必须抵制波或当前的行动

4所示。移动工作表面必须连接到一些动力输出装置。

波的分类能源设备可以通过考虑以下特点:工作原理,设备位置和操作方式(图26.7;法尔考2009)。名字在大胆引用特定设备在每个类的例子。

振荡水柱

(空气透平)

孤立:_Pico,纠缠不休

固定的结构

在防波堤:坂田,Mutriku

浮:MightyWhale、海洋能源、Sperboy Oceanlinx

摆动身体

(与液压马达、水轮机线性发电机)

浮动

基本上翻译(胀):AquaBuoy, IPS浮标,F03,资金,新型浮标

本质上旋转:Pelamis, PS青蛙,SEAREV

基本上翻译(胀):AWS

淹没

旋转(bottom-hinged): WaveRoller,牡蛎

漫溢

(低水头水力涡轮)

固定的结构

海岸线(浓度):TAPCHAN

在防波堤(没有浓度):江源发展促进会

浮动结构(浓度):波龙

图26.7分类的波能装置。(法尔考2009)

有丰富的出版物的照片海浪、潮汐等水流设备,几乎所有的概念和一些经历全面公海部署。而不是复制这些文件与设备的照片,读者针对海洋的执行委员会的出版物能源系统实现协议(OES-IA),特别是2008年的年度报告(Brito-Melo和Bhuyan 2009)。进一步的信息波的范围、潮汐和水流技术可以找到“海洋和流体动力的技术数据库”的美国能源部(美国能源部2008)。

26.4.1.2海水的化学势

海水盐度高于所有河水流出到海洋。机会使用这种化学势发电被认为在19世纪,但商业技术仍有一定距离。然而任何主要河流进入海洋提供了潜在的未来的盐度梯度技术的部署。有两种方法可以提取能量的河水和海水盐度差异:

1。Osmosis-the过程称为压力推迟渗透(PRO)

2。了电解法(红色)

PRO,有时被称为“渗透力量”(即利用化学势。盐浓度)淡水和海水之间的压力。Loeb发达

图26.8专业电站的操作原则。(Skramest0和Skilhagen 2009)

这个概念在1970年代(罗卜和诺曼·1975)。海水和淡水通过半透膜的遇在一起。由此产生的压力范围内26条,根据海水的盐浓度(图26.8)。过滤海水和淡水至关重要,作为杂质容易降低膜的效率。

世界上第一个试点工厂箴托开始运作,2009年10月挪威奥斯陆峡湾,在西南。核电站建造和运营Statkraft公司,结合了河水和水从峡湾产生到4千瓦的电力。

反向电解法是一个过程,利用化学势之间的差异两个解决方案,在这种情况下,海水和淡水通过接触另一个系列的阴离子和阳离子交换膜。每个膜化学势产生一个电压。这个概念是由荷兰的研究人员正在开发的第一个原型(Groeman和范登2007)。

26.4.1.3热海水的潜力

海水的热量潜力被认为在1970年代和有两种形式:

1。海洋热能转换(OTEC)

2。海底地热能源

热能转换技术最早在1970年代在美国但低迷后,石油价格上涨在1980年代。热能转换需要海洋深层水,这往往是在稳定的温度c。4°c和结合在一个热交换过程——浅地表水。技术的关键是“冷水管”,通常是一个大直径(> 1 m)塑料管,延伸深度为1公里寒冷的海洋水表面。一旦在表面,一个开放的,或者闭循环换热过程提取热能,使用次要流体,例如氨(低沸点)作为交换液并将其转换为机械能(图26.9)。

海底地热能源可能利用这些中期海洋山脊接近地表,靠近海岸。提出技术将潜艇热交换设备,发电的海床上(图26.10;Hiriart 2008,个人沟通)。有产生潜在的建议饮用水现场利用其相对于海水浮力提供饮用水到表面位置。

26.4.1.4生物生产

已经进行了各种尝试开发技术收获生物量从生产沼气和大海bet雷竞技 (布里汉尼1983)。美国在1970年代的研究集中在海藻的收获,但这被1980年代,随着石油价格的下降。最近的兴趣已经转移到潜在的公海收获的海洋藻类生物燃料。海洋藻类基本上可以由化学施肥提高养殖的海洋藻类的生长和浓度。目前没有技术能力的集中分散的海洋藻类的开放海域的自然水平很低。

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