Ocean kao izvor energije - PowerPoint PPT Presentation

1 / 37
About This Presentation
Title:

Ocean kao izvor energije

Description:

Ocean kao izvor energije Roko Grubi i Ivan Buljan eljko Ba kari Sunce Izvor energije Sva energija na Zemlji potje e od Sunca Oceani Energetski ... – PowerPoint PPT presentation

Number of Views:180
Avg rating:3.0/5.0
Slides: 38
Provided by: RokoGr
Category:

less

Transcript and Presenter's Notes

Title: Ocean kao izvor energije


1
Ocean kao izvor energije
  • Roko Grubišic
  • Ivan Buljan
  • Željko Baškaric

2
Sunce Izvor energije
  • Sva energija na Zemlji potjece od Sunca

3
Oceani Energetski kolektori
  • Preko 70 površine Zemlje prekriveno je vodom
  • Procjenjuje se da oceani dnevno upiju kolicinu
    energije ekvivalentnu 250 milijardi barela nafte
  • Manje od 1 te energije bi moglo zadovoljiti sve
    energetske potrebe svijeta

4
Korištenje energije oceana
  • Svjetska potražnja za energijom se svakodnevno
    povecava
  • Buduci da oceani upijaju ogromnu kolicinu
    energije, cini se logicnim tražiti nacine kako tu
    energiju pretvoriti u neki koristan oblik poput
    elektricne energije
  • Iz tog razloga razvijene su brojne tehnologije
    korištenja energije oceana

5
Nacini pretvorbe energije oceana u elektricnu
energiju
  • Tehnologije koje koriste mehanicku energiju
  • Energija plime i oseke
  • Energija valova
  • Tehnologije koje koriste toplinsku energiju
  • Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC)
  • Ostale tehnologije
  • Proizvodnja metana pomocu morskih bakterija

6
Energija plime i oseke
  • Glavni uzrok izmjene plime i oseke je
    gravitacijska privlacnost Mjeseca
  • Vec su u 11. stoljecu britanski mlinari poceli
    koristiti visinsku razliku plime i oseke za
    pokretanje svojih mlinova - vodenica

7
Energija plime i oseke
  • Da bi se energija plime i oseke mogla koristiti
    za proizvodnju elektricne energije, potrebna je
    dovoljna razlika visine plime i visine oseke
  • Minimumom za uspješnu proizvodnju smatra se
    visina od 5 metara
  • Procjenjuje se da na svijetu postoji oko 40
    lokacija pogodnih za instalaciju plimnih elektrana

8
Energija plime i oseke
  • Podjela plimnih elektrana
  • Konvencionalne (nalik na hidroelektrane na
    rijekama)
  • Tidal Fence (plimna ograda)
  • Tidal Turbine (plimna turbina)

9
Konvencionalne plimne elektrane
  • Za njihovo funkcioniranje potrebna je brana koja
    služi za nakupljanje vodene mase za vrijeme plime
  • Brane se grade na ulazu u zaljev ili estuarij
  • Kada se stvori dovoljna visinska razlika vode,
    zaklopna vrata se otvaraju i voda struji kroz
    turbine i pokrece generator
  • Jedina komercijalna elektrana koja koristi
    energiju plime i oseke, elektrana La Rance u
    Francuskoj (snage 210 MW), je ovog tipa

10
Konvencionalne plimne elektrane Za i protiv
  • Za
  • Jeftina, cista i obnovljiva energija
  • Postoji komercijalna elektrana ovog tipa što
    dokazuje da je takva proizvodnja energije moguca
    i komercijalno isplativa
  • Protiv
  • Brane prijece migracijske puteve riba i prirodnu
    izmjenu tvari cime se uništavaju staništa
  • Visoka pocetna cijena izgradnje
  • Mali broj lokacija pogodih za izgradnju takvih
    postrojenja

11
Slika i tehnološki presjek konvencionalne plimne
elektrane
12
Tidal Fence i Tidal Turbine
  • Rad nekonvencionalnih plimnih elektrana zasniva
    se na cinjenici da je voda fluid poput zraka, ali
    puno vece gustoce
  • Snažne morske struje brzine 5 8 cvorova
    prenose jednaku kolicinu energije kao i vjetrovi
    puno vece brzine
  • Kako se energija vjetra može koristiti
    vjetrenjacama, tako se i energija morskih struja
    može koristiti posebnim postrojenjima

13
Tidal Fence
  • Tehnologija slicna klasicnim hidroelektranama,
    ali bez brane
  • Morska voda nošena plimom i morskim strujama
    slobodno tece kroz niz postrojenja s turbinama
    postavljenih poput ograde izmedu malih otoka ili
    preko tjesnaca
  • Ne postoje izgradena komercijalna postrojenja
    ovog tipa

14
Tidal Turbine
  • Tehnologija slicna vjetrenjacama na kopnu
  • Plimna turbina promjera 15 metara generira
    kolicinu energije ekvivalentnu onoj 60-metarske
    vjetrenjace
  • Polja ovakvih plimnih turbina grade se na morskom
    dnu na dubini od 20-30 metara na mjestima snažnih
    struja
  • Iako je ovakav nacin korištenja energije plime i
    oseke ekološki najprihvatljiviji jer osigurava
    slobodan prolaz morskih životinja i hranjivih
    tvari, trenutno ne postoji niti jedno operativno
    postrojenje ovog tipa

15
Energija valova
  • Valovi su jedna od najsnažnijih i
    najdestruktivnijih oceanskih sila
  • Analiticari vjeruju da valovi oceana posjeduju
    dovoljno energije za proizvodnju do 2 TW
    elektricne energije

16
Energija valova
  • Za korištenje energije valova moramo odabrati
    lokaciju na kojoj su valovi dovoljno cesti i
    dovoljne snage
  • Najperspektivnija podrucja za korištenje energije
    valova su Škotska, Kanada, južna Afrika,
    Australija i sjeverne obale SAD-a

17
Energija valova
  • Vrste postrojenja
  • Slobodni (offshore) sustavi
  • Obalni (onshore) sustavi
  • Dobra strana korištenja energije valova je
    potpuna ekološka prihvatljivost svih vrsta
    postrojenja
  • Loša strana je prvenstveno nepredvidljivost
    valova i kolicine tako proizvedene energije
  • U slucaju povoljnog smještaja elektrane ovakav
    nacin korištenja inace destruktivne energije
    valova definitivno ima potencijala

18
Slobodni sustavi
  • Neke od korištenih tehnologija
  • Postrojenja nalik na pumpe koje pokrecu valovi
  • Postrojenja nalik na splavi povezane s morskim
    dnom posebnim cijevima koje se stežu i rastežu
    time stvarajuci razliku tlakova potrebnu za
    pokretanje turbina
  • Posebno izgradeni brodovi s ugradenim turbinama
  • Posebne plutace koje stvaraju elektricnu energiju
    (do 20 kW) kada ih se deformira nailaskom vala

19
Obalni sustavi
  • Najcešce je korištena tehnologija Oscillatting
    water column (oscilirajuci stupac vode)
  • Nailaskom vala voda ulazi u otvor iznad morske
    površine što komprimira zrak u spremniku, a taj
    proces pokrece turbinu
  • Dobra strana ovih postrojenja je što ih se može
    ugraditi i u postojece lukobrane
  • Prva komercijalna elektrana ovog tipa, Limpit u
    Škotskoj (500 kW), pocela je s radom 2000. godine

20
Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC)
  • Ideja pretvorbe toplinske energije oceana u
    elektricnu energiju je jednostavna - princip
    toplinskog stroja
  • Topla voda na morskoj površini predstavlja
    spremnik više temperature, a hladna voda u
    morskim dubinama spremnik niže temperature

21
Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC)
  • Ideja OTEC-a nije nova - francuski fizicar Arsene
    dArsonval je predložio korištenje toplinske
    energije oceana vec davne 1881. godine
  • Da bi se stvorila dovoljna razlika temperature
    vode na površini i one u dubinama, hladna voda se
    danas pumpama dovodi s dubine od oko 1000 m
  • OTEC postrojenja najbolje funkcioniraju kada je
    razlika temperature toplog i hladnog spremnika
    oko 20C, što je tipicna razlika temperature vode
    na površini i one na dubini od 1000 m u tropskim
    obalnim podrucjima

22
Razlike temperature mora na površini i u dubinama
23
Vrste OTEC postrojenja
  • Podjela po smještaju postrojenja
  • Obalna postrojenja
  • Postrojenja-brodovi
  • Podjela po nacinu izgradnje toplinskog stroja
  • Otvoreni ciklus (open-cycle)
  • Zatvoreni ciklus (closed-cycle)
  • Mješoviti ciklus (hybrid-cycle)

24
Closed-cycle OTEC
  • Za pokretanje turbine koristi se fluid s niskim
    vrelištem (najcešce amonijak)
  • Fluid isparava u toplijem spremniku
  • Ekspanzija tako stvorene pare pokrece turbinu
  • Para se kondenzira u hladnijem spremniku
  • Kondenzirani fluid se pumpama vraca u prvi
    spremnik gdje se ciklus ponavlja

25
Closed-cycle OTEC
26
Open-cycle OTEC
  • Topla morska voda isparava u podtlacnom spremniku
  • Vodena para u ekspanziji pokece niskotlacnu
    turbinu i kondenzira se u spremniku koji hladi
    voda iz dubine
  • Nakon kondenzacije dobijemo gotovo 100 cistu vodu

27
Open-cycle OTEC
28
Pokusna postrojenja
  • Mini OTEC 50 kW CC-OTEC plovilo usidreno uz
    obalu Havaja (1979)
  • Pokusno OC-OTEC postrojenje snage 50 kW Havaji
    (1993)
  • Pokusno CC-OTEC postrojenje snage 250 kW Havaji
    (1999)
  • Pokusno OC-OTEC postrojenje snage 210 kW Havaji
    (1999)

29
Mane OTEC postrojenja
  • Skupa konstrukcija cijevi za dovod hladne vode iz
    morskih dubina rezultira visokom pocetnom cijenom
    izgradnje elektrana
  • Visoka cijena izgradnje elektrane povecava i
    cijenu proizvedene energije
  • Gradnja postrojenja velike snage bi mogla
    kompenzirati visoku pocetnu cijenu izgradnje i
    time smanjiti cijenu energije

30
Procjene troškova
31
Mane OTEC postrojenja
  • Utjecaj na temperaturu mora
  • Smatra se da bi dobrim smještajem elektrana
    utjecaj na temperaturu mora bio smanjen na
    prihvatljivi minimum
  • Nepostojanje komercijalnih postrojenja
  • Dosad su gradena samo pokusna postrojenja male
    snage
  • Povecanje financiranja istraživanja bi moglo
    rezultirati unaprijedenjem OTEC tehnologija i
    gradnjom komercijalnih postrojenja

32
Prednosti OTEC postrojenja
  • Proizvodnja ciste i jeftine energije
  • Proizvodnja vode za pice i navodnjavanje
  • Postrojenje snage 2 MW bi u teoriji moglo
    proizvoditi 4 300 000 litara pitke vode
    dnevno
  • Chilled-soil agriculture
  • Uzgoj biljaka iz umjerenog pojasa u tropskom
    podrucju na tlu ohladenom cijevima za dovod
    hladne vode
  • Marikultura
  • Npr. uzgoj jastoga, lososa, morskih algi i drugih
    organizama koji žive u morskim dubinama

33
Prednosti OTEC postrojenja
34
Proizvodnja metana pomocu morskih bakterija
  • Prilikom istraživanja podvodnih vulkana u Tihom
    oceanu 1983. godine, znanstvenici su otkrili
    iznimno zanimljivu novu bakteriju
  • Bakterija je nazvana Methanococus janaschii

35
Proizvodnja metana pomocu morskih bakterija
  • Methanococus janaschii je specificna po tome što
    proizvodi plin metan u velikim kolicinama
  • Metan je poznati energent za grijanje i sirovina
    za dobivanje vodika koji se može koristiti i za
    dobivanje elektricne energije
  • Znanstvenici vjeruju da bi genetskim
    inženjeringom mogli izmijeniti M. janaschii za
    komercijalnu proizvodnju metana, a time i
    energije

36
Zakljucak
  • Ocean ima nevjerojatni energetski potencijal koji
    se danas premalo koristi
  • Izazov za buducnost je razvoj novih i poboljšanje
    postojecih tehnologija za korištenje energije
    oceana
  • Smanjenjem cijene izgradnje postrojenja i
    povecanjem korisnosti, energija oceana ce postati
    konkurentna i bit ce spremna zauzeti ravnopravno
    mjesto medu obnovljivim izvorima energije

37
Literatura
  • www.wikipedija.com
  • www.eere.energy.gov
  • www.nrel.gov
  • www.kordi.re.kr
Write a Comment
User Comments (0)
About PowerShow.com