Возобновляемые источники энергии

6
4
3
2
1
7
5
Рис. 7.1. Схема океанической тепловой электростанции:
1
— насос теплой воды; 
2
— испаритель; 
3
— турбина; 
4
— генератор; 
5
— конденсатор;
6
— насос рабочего тела; 
7
— насос холодной воды

---

236
Наиболее важными проблемами создания теплоэнергетических
установок для тропических районов океана являются: интенсифика-
ция теплообмена в парогенераторе и конденсаторе для уменьшения
их массы и габаритных размеров, предотвращение биообрастания и
коррозии оборудования, поиск эффективных и экологически безопас-
ных низкокипящих рабочих веществ.
Разновидностью утилизации тепловой энергии океана является
способ, основанный на использовании разности температур воды и
воздуха над ее поверхностью. Особенно перспективен этот способ
для арктических районов. Температура океанической воды в аркти-
ческих районах на 30— 40 °С выше температуры атмосферного воз-
духа. В арктических ОТЭС (рис. 7.3) морская вода отдает тепло про-
межуточному рабочему телу в парогенераторе-испарителе станции.
Это делает невозможным использование тепла воды ниже темпера-
туры ее замерзания. Температура воды подо льдом в арктических
районах составляет не более 0,5 °С, а температура ее замерзания при
34 % солености равна –1,86 °С. Тогда перепад температуры в тепло-
обменнике можно принять равным 2 °С. В качестве конденсатора в
таких ОТЭС можно использовать воздушную градирню с естествен-
ной тягой.
К отрицательным последствиям работы ОТЭС можно отнести
возможные утечки в океан низкокипящих рабочих тел, а также
28 
°
С
28 
°
С
4 
°
С
4 
°
С
а
)
б
)
Рис. 7.2. Конструкторские решения размещения оборудования ОТЭС:
а
— береговой вариант; 
б
— морской вариант с использованием плавучей платформы для
размещения оборудования

---

237
веществ, применяемых для промывки теплообменников. Возможно
значительное выделение углекислого газа из поднимаемых на поверх-
ность холодных глубинных вод из-за снижения в них парциального
давления СО
2
и повышения температуры. Выделение углекислого
газа из воды при работе ОТЭС предположительно на 30 % больше,
чем при работе обычных ТЭС той же мощности, использующих орга-
ническое топливо [3].
Передача электрической энергии к потребителю на суше целесо-
образна тогда, когда ОТЭС находится не очень далеко от потребителей
на суше. В перспективе в разных странах предполагается создание
автономных ОТЭС, размещаемых в открытом океане, для обеспече-
ния энергией производства различных веществ из морской воды.
Такие станции могут быть использованы для получения топлива при
переработке газогидратов, которые наблюдаются в донных структу-
рах внутренних морей Тихого и Северного Ледовитого океанов. В
будущем возможно широкое применение энергетических систем в
океане для производства пресной воды. Сопутствующее этому произ-
водству получение громадного количества солей может послужить
сырьевой базой для развития специальных отраслей химической про-
мышленности [1].
Создание систем преобразования энергии океана требует разра-
ботки принципиально новой подводной техники, использующей
новые синтетические и композитные материалы, а также дефицит-
ные металлы, такие как титан, магний и др.
7.2. Приливные электростанции
Приливные электростанции (ПЭС) строят на побережье морей и
океанов со значительными приливно-отливными колебаниями
уровня воды. Для этого естественный залив отделяется от моря пло-
тиной и зданием ПЭС. При приливе уровень моря будет выше уровня
воды в отделенном от него заливе, а при отливе, наоборот, ниже