Uploaded by kalinad

ЕНЕРГИЯ НА ВЪЛНИТЕ

advertisement
Има три основни източници на енергия в морето:
 вълните,
 приливите и отливите
 конверсиите на океанската топлинна енергия.
По-малко известни са и опитите да се използват
теченията и разлики в солеността на морската вода
ЕНЕРГИЯ НА ВЪЛНИТЕ
За да си представим размера на енергията на
морските вълни, достатъчно е да се каже, че в един
метър вълна с височина от 1,80 м и дължина от 38 m е
концентрирана мощност от около 10 кВт. Мощността
на вълните се оценява на 3 TW,
Основни начини за преобразуване на
енергията на вълните
 Пневматични системи – силата на вълните поражда
въздушна струя, която задвижва турбина.
 Механични системи - генерират електричество от махалното
действие на плуваците, движещи се перпендикулярно на
дъното, което причинява на въртене на ротора свързан към
генератор.
 Индуктивни системи – използват движението на плуваците
за генериране на енергия чрез прилагане на движещи се
поплавъци в магнитното поле на бобината
 Хидравлични с-ми - при тях през стените на наподвижния
резервоар се пропускат само върховете на вълните и течаща
вода от резервоара задвижва турбина. Водата изтичайки от
този резервоар генерира електричество използвайки
стандартни хидроенергийни технологии.
Осцилиращи водни системи
Най-подходящото място за него са скалиститите
крайбрежия. Настъпващите вълни увеличават
нивото на водата в основната камера, която
изтласква въздуха през турбината . При спадането на
вълната, въздуха се засмуква обратно от турбината,
но тя запазва същите обороти, независимо от
посоката на въртене на въздушния поток.
Вълнова електроцентрала тип
ПЕЛАМИС
Вълните преминават покрай серия от полу-потопени цилиндрични
секции,скачени и движещи се помежду си. Това движение активира
хидравлични цилиндри, които изпомпват под високо налягане
машино маслото към хидравлични двигатели и които задвижват
електрически генератор.
Преливащи – тип „DRAGON”
Dragon Wave използва принципите нa
традиционните ВЕЦ в офшорна плаваща платформа.
ПЛАВАЩ ИЛИ ПОДВОДЕН БУЙ
Движението на вълните задвижва генератора.
Електрическата енергия се предава чрез потопени
далекопроводи. Шамандурите са предназначени да
бъдат инсталирани 8 km офшорни до дълбочина 60
m.
Tapered Channel (Tapchan)
ВЛИЯНИЕ ВЪРХУ ПРИРОДАТА
 Незначимо химическо замърсяване
 Малко визуално въздействие
 Известен риск за корабоплаването
 Не крие опасности за мигриращите риби,




морските екосиситеми
Извлича малка част от общата енергия на вълните
Малко влияние върху бреговата линия
Малки к-ва CO2, SO2 и NO
11 гр, 0.03гр, и 0.05 грама / кВтч
ЕНЕРГИЯ НА ПРИЛИВИТЕ И ОТЛИВИТЕ
Енергията от приливите и
отливите, може да се използва
както по време на приливите, така
и по време на отливите.
Приливните електроцентрали
могат да бъдат построени в
устията на реки, плажове и други
области, където има високи
приливи и отливи. Приливните
електроцентрали използват
енергията на приливите (и
евентуално отлива) за задвижване
на турбините.
ТЕХНОЛОГИИ
Два вида:
1. Язовири
(приливни баражи)
1. Подводни
вятърни мелници
Първото и най-важно условие е голяма приливна амплитуда. Според
експерти, тя трябва да надвишава 5 m. Толкова големи дневни
колебания в морското равнище се срещат в около двадесет части на
света.
Първата голяма приливна електроцентрала стартира
на 26 ноември 1966 г. Намира се във естуара на р.
Rance, вливаща се в Ламанша край гр. St. Malo, тя
използва изключително високите в тази област
промени в амплитудата на морското равнище,
вариращи от 9 до 14 а mс, мощност - 544 MW.
Язовирната стена е от бетон с дължина от около 800
m, която пресича устието на река Rance между
градовете Dinard и St. Malo.
Характерна черта на тази уникална
електроцентрала, е използването от
френски инженери на оригинални
обращаеми турбини. Силата на потока е
с макс. 17 500 м3 в секунда. По време на
един работен цикъл през 24 турбини
разположени в бетонните тунели,
преминава 700 млн. м3 вода. Нещо
повече, тъй като тя е включена в
националната електропреносна мрежа в
периоди на ниска консумация на
електроенергия,тя може да изпълнява
ролята на ПАВЕЦ. Излишъкът от
неизползвания капацитет, може да се
съхранява, а турбините помпат вода в
басейна и повигат нивото му.
Перспективи за приливни ВЕЦ
ВЛИЯНИЕ ВЪРХУ ЕКОСИСТЕМИТЕ
 Промени в естуарните екосистеми
- по-малки разлики в приливите и отливите
- по-малко местообитания
 По-ниска турбулентност – по чиста вода
- повече светлина, повече живи организми
 Натрупване на тиня
- концентрация на замърсители в тинята
Промяна на пейзажа
ПРЕДИМСТВА
 Висока прогнозируемост
 Приливите се прогнозират година по-рано, за





разлика от вятъра
Подобно на нисконапорни ВЕЦ
Позната технология
Защита срещу наводнения
Ползи за автомобили (мост)
Някои ползи за околната среда
НЕДОСТАТЪЦИ
 Високи капиталови разходи
 Ограничени места по света
 Пулсираща електроенергия
 Натрупване на тиня зад баража
 Натрупване на замърсители в тинята
 Промени в устието на речната екосистема
 Затрудняват корабоплаването
ПОДВОДНИ ПРИЛИВНИ МЕЛНИЦИ
• 750 кВт - 1.5 MW
• 15 - 20 m ротори
• Разгърнати в няколко
единични ферми или редици
Подобно на вятърен парк, но:
- водата е 800 по-плътна от
въздуха
- малки ротори
- разположени по-близо
Механизмът на действие на турбините е прост: в протока
непрекъснато се движи вода, в резултат на високите
приливи до 3 метра. През половината от деня за
половин ден приливът тласка морската вода в залива със
скорост от 2,5 м/сек, а през другата половина на деня
излишната вода се връща в морето. Ето защо, подводните
мелници, са снабдени с подвижни крила с дължина до 10
м, които равномерно на всеки 12 часа и 25 минути се
завъртат на 180 градуса. Раменете на турбините са
разположени на дълбочина 17 метра под морското
равнище (протока е дълбок до 50 m), като по този начин
могат да се движат кораби. Всъщото време турбината се
движи толкова бавно (седем оборота в минута), като по
този начин не препятства рибните пазажи.
ПРЕДИМСТВА
 Малко визуално въздействие
 Основно, ако не и напълно потопени
 Ниски нива на шума
 Висока Предвидимост
 Приливите се прогнозират година по-рано, за
разлика от вятъра
 Много по-малки турбини от вятърните турбини за
една и съща мощност
НЕДОСТАТЪЦИ
 Високи начални разходи и разходи за поддръжка
 Високи разходи за електроразпределителни мрежи
 Пулсираща електроенергия
 Прекъснатост на вълновия процес
 Конфликт с други видове дейсности в
крайбрежните райони- риболов, отдих и пр.
 Намаляването на височината на вълните може да се
отрази върху бреговите процеси в крайбрежната
зона
Океанска термална енергия OTEC
Топлинна енергия на морската вода се дължи
основно на поглъщането на слънчевата радиация,
като приблизително 65% от тази енергия се
абсорбира в горния воден слой с дебелина от около 1
метър и 95% от общата енергия от слой с дебелина от
около 10 метра.
Този метод използва разликата в температурата
между повърхностните води и на по-големи
дълбочини, където
температурата е много
по-ниска.
По-топлата морската вода
близо до повърхността, се
изпарява във вакуумна
камера. Получената пара
задвижва турбина с ниско
налягане прикачена към
генератора. Изхвърляната
пара се натрупва в
кондензатора образувайки
несолена вода.
Кондензатора се охлажда
от студената вода,
изпомвана от подълбоките
морски слоеве.
Учените възлагат големи надежди на технологията
OTEC, а именно прилагането на отворен цикъл на
OTEC и обезсоляването на водата в глобален мащаб.
Големите количества енергия, предоставяни от тези
системи биха позволили отглеждането на някои
ценни растения и животни в океаните. Друго
приложение на ОТЕС е доставяето на енергия
необходима за извличане на ценни микроелементи и
съединения, съдържажащи се в морските води.
Използването на разликите в солеността
Това е най-малко известния вид океанска енергия,
получена чрез използване на явлението осмотично
налягане, което възниква между два слоя, стремящи
с към баланс с различна плътност. За да се получи
енергия се смесват поток на прясна вода със такъв
със солена вода със соленост около 35 ‰. С оглед на
ниската доходност на този вид генератори,няма
планове за изграждане на електроцентрала с
използването на тази система.
Енергия от водорасли
В допълнение към представените начини на
използване на енергийните ресурси на океаните,
учените се обмислят друга смела идея: да се получи
метан, произведен от някои видове водорасли. Тази
идея зародила се преди 25 години, наскоро се
възражда, а учените насочват изследванията си
върху едноклетъчни организми, открити в Тихия
океан. Те са способни на оцеляване и развитие при
пълна липса на слънчева светлина, и тяхният
страничен продукт от метаболизма е само метан.
Съществуват основателни очаквания, че специално
култивирани сортове водорасли ще бъдат в
състояние да произвеждат достатъчно големи
количества метан, използван в енергийния сектор.
Download