ТЕМА Использование энергии океанов и морей В О

ТЕМА Использование энергии океанов и морей В О П Р О С Ы Энергия волн Энергия течений Энергия приливов и отливов Использование разности температур различных слоев морской воды

Волновая мощность мирового океана 2, 7 млрд. к. Вт равно 1/3 потребляемо й энергии в мире Средняя волна высотой 3 метра Япония 40 к. Вт/ч 90 к. Вт на 1 м побережья несет Гебр идс остр кие (Вел ико ова б 80 к. В рита т/ч ния ) принцип работы Непосредст венно на берегу Преобразование потенциальной энергии волн в кинетическую энергию и пульсаций далее в однонаправленное усиление, которое впоследствии приводит во вращение вал электродвигателя Волны ЭС могут быть сооружены В открытом море на различном удалении от берега В акватории вблизи берега

Распределение океанских источников энергии по мощности 1013 7*1013 9*1011 3*1013 1012 3*1011 2. 7*1011 1010 109 3*1011 4*1011

Между экватором 70˚ с. ш. На широтах 70˚ с. ш. - 70˚ ю. ш. Передача тепла атмосфере за счет теплопроводности 40% 5% Тепло, переносимое океанскими течениями 41% 54% 2/3 суммарные солнечные излучения испытывают на поверхности суши и в океане изменения Длинноволновое излучение в атмосферу и космическое пространство Потери на испарение Расход на испарение На 20˚ с. ш. 43% Перенос энергии в океане 74% 22% Образование На процессы осадков фотосинтеза и образование Сообщение энергии ископаемого топлива рекам, ветрам, 0, 02% волнам, течениям 0, 2%

Волны являются неразрушающими синусоидальными с нерегулярной длиной, фазой и направлением прихода Движение каждой частицы жидкости в волне не является круговым Амплитуда движения частиц жидкости потенциально уменьшается с глубиной Амплитуда волны не зависит от ее длины, скорости, распространения, периода Амплитуда волны зависит от характера предшествовавшего взаимодействия ветра с морской поверхностью Х А Р А К Т Е Р И С Т И К И В О Л Н В волнах на глубокой воде нет поступательного движения жидкости В подповерхностом слое жидкости ее частицы совершают круговое движение с радиусом орбиты равной амплитуде волны Высота волны от вершины гребня до основания равна ее удвоенной амплитуде Угловая скорость движения частиц, измеряемая в радианах в секунду Изменение формы волновой поверхности таково, что наблюдается поступательное движение

Необходимост ь передачи медленного колебательног о движения на привод генератора Необходимость отслеживать изменение их направления для получения высокого КПД преобразования Недостатки для «уток Солтера» Необходимость снятия мощности с плавающего на значительной глубине устройства большой протяженности Затруднения при сборке и монтаже из-за сложности формы поверхности утки

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЕ ЭНЕРГИЮ КОЛЕБЛЮЩЕГОСЯ ВОДЯНОГО СТОЛБА

ЭНЕРГИЯ ТЕЧЕНИЯ Основной элемент электростанции морских течений (ЭСМТ) Водяные насосы Преобразователи Лопастное колесо и его модификации Например, ленточное колесо с жесткими лопастями или устройства типа парашютов, автоматически раскрывающихся при движении по потоку Объемные насосы Преобразователи типа сопла Внутри, у которых критическое сечение и срез расширяющейся части сопла соединены с атмосферными трубками

ЭНЕРГИЯ ПРИЛИВОВ И ОТЛИВОВ

Достоинства ПЭС Не загрязняют воздух Работают на возобновляем ой энергии Не представляю т опасности для жителей близлежащих населенных пунктов Не затопляют земель Надежны в эксплуатац ии Значительн о дешевле других источников энергии Облагораж ивают природу бассейна реки Улучшают биогенные факторы водной среды ПРИЛИВО-ОТЛИВНЫЕ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ МИРА Год пуска в строй Государство Местоположение Мощность 1967 Франция Устье р. Фане - 1968 СССР Устье р. Ура (в 100 км от Мурманска) 400 к. Вт - Канада Аннаполис 20 тыс. к. Вт - Китай 7 ПЭС 20 тыс. к. Вт - Россия Тугурский залив (Охотское море) 6, 8 млн. к. Вт - Россия Мезенский залив (Белое море) 15 млн. к. Вт

Изменение высоты прилива и мощности приливного течения с периодом в две недели, что приводит к колебаниям выработки энергии Необходимость создания потоков воды с большим расходом при сравнительно малом перепаде высоты, что заставляет использовать большое число турбин, работающих параллельно Неудобства, возникающие при преобразовании приливной энергии Очень высокие капитальные затраты на сооружение большинства предполагаемых ПЭС Потенциальные экологические нарушения и изменение режимов морских районов Несовпадение основных периодов возникновения приливов (12 ч. 25 м мин. И 24 ч 50 мин. ), связанных с движением Луны, с привычным для человека периодом солнечных суток (24 ч), в связи с чем минимум приливной генерации находится не в фазе с потребностями энергии

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУР РАЗЛИЧНЫХ СЛОЕВ МОРСКОЙ ВОДЫ

Н е д о с т а т к и у с т а н о в о к Нарушение теплового равновесия Причина Возможны отрицательные последствия для теплолюбивой фауны при изменении абсолютной температуры Перемешивание теплых поверхностны х и холодных глубинных вод Следствие Содержание диоксида углерода в глубинных водах Следствие океана больше, чем в поверхностных Выделяется в атмосферу и влияет на климатическую обстановку в данном регионе