Ήπιες και νέες μορφές ενέργειας

Σχετικά έγγραφα
Ήπιες και νέες μορφές ενέργειας

Τεχνοοικονομική Μελέτη

Ήπιες και νέες μορφές ενέργειας

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Λογιστική Κόστους Ενότητα 12: Λογισμός Κόστους (2)

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού σε κατάσταση Κορεσμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Λογιστική Κόστους Ενότητα 8: Κοστολογική διάρθρωση Κύρια / Βοηθητικά Κέντρα Κόστους.

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΙIΙ

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Μηχανολογικό Σχέδιο Ι

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Έννοιες φυσικών επιστημών Ι και αναπαραστάσεις

ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Τεχνοοικονομική Μελέτη

Διοικητική Λογιστική

ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Έννοιες φυσικών επιστημών Ι και αναπαραστάσεις

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

Νέες Τεχνολογίες και Καλλιτεχνική Δημιουργία

Τεχνολογία & Καινοτομία - Αρχές Βιομηχανικής Επιστήμης

ΑΝΤΙΡΡΥΠΑΝΤΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΑΙΩΡΟΥΜΕΝΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ Ενότητα 2: Αιωρούμενα σωματίδια & Απόδοση συλλογής Αν. Καθ. Δρ Μαρία Α. Γούλα Τμήμα Μηχανικών

Ηλεκτροτεχνία ΙΙ. Ενότητα 2: Ηλεκτρικά κυκλώματα συνεχούς ρεύματος. Δημήτρης Στημονιάρης, Δημήτρης Τσιαμήτρος Τμήμα Ηλεκτρολογίας

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΙIΙ Ενότητα 6

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Λογιστική Κόστους. Ενότητα 4: ΣΥΜΠΕΡΙΦΟΡΑ - ΦΥΣΗ ΚΟΣΤΟΥΣ. Μαυρίδης Δημήτριος Τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Ιστορία της μετάφρασης

Τεχνική Προστασίας Περιβάλλοντος Αρχές Αειφορίας

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Εκκλησιαστικό Δίκαιο. Ενότητα 10η: Ιερά Σύνοδος της Ιεραρχίας και Διαρκής Ιερά Σύνοδος Κυριάκος Κυριαζόπουλος Τμήμα Νομικής Α.Π.Θ.

Λογιστική Κόστους Ενότητα 10: Ασκήσεις Προτύπου Κόστους Αποκλίσεων.

Λογιστική Κόστους Ενότητα 11: Λογισμός Κόστους (1)

Διοίκηση Εξωτερικής Εμπορικής Δραστηριότητας

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Πίνακες Νερού Υπέρθερμου Ατμού. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΑΝΤΙΡΡΥΠΑΝΤΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΑΙΩΡΟΥΜΕΝΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ Ενότητα 6: Ηλεκτροστατικά Φίλτρα

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών. Χημεία. Ενότητα 14: Χημική ισορροπία

Λογιστική Κόστους Ενότητα 11: Λογισμός Κόστους

Εφηρμοσμένη Θερμοδυναμική

Κοινωνιολογία της Εκπαίδευσης

ΑΝΑΛΥΣΗ ΧΡΗΜΑΤΟΟΙΚΟΝΟΜΙΚΩΝ ΚΑΤΑΣΤΑΣΕΩΝ

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 10η Άσκηση Αλγόριθμος Dijkstra

Εισαγωγή στην Διοίκηση Επιχειρήσεων

Μεθοδολογία Έρευνας Κοινωνικών Επιστημών Ενότητα 2: ΣΥΓΚΕΝΤΡΩΣΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΜΑΡΚΕΤΙΝΓΚ Λοίζου Ευστράτιος Τμήμα Τεχνολόγων Γεωπόνων-Kατεύθυνση

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 3: Έλεγχοι στατιστικών υποθέσεων

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 1: Καταχώρηση δεδομένων

Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας. Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών. Χημεία. Ενότητα 9: Υβριδισμός. Τόλης Ευάγγελος

Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα στο ΤΕΙ Αθήνας. Βιοστατιστική (Ε) Ενότητα 2: Περιγραφική στατιστική

Λογιστική Κόστους Ενότητα 7: Κοστολογική διάρθρωση Κέντρα Κόστους.

Τεχνολογία και Καινοτομία - Οικονομική Επιστήμη και Επιχειρηματικότητα

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

Διοικητική Λογιστική

Νέες Τεχνολογίες και Καλλιτεχνική Δημιουργία

Διεθνείς Οικονομικές Σχέσεις και Ανάπτυξη

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

Εφηρμοσμένη Θερμοδυναμική

Ψηφιακή Επεξεργασία Εικόνων

Τεχνολογία και Καινοτομία - Οικονομική Επιστήμη και Επιχειρηματικότητα

Μάρκετινγκ Αγροτικών Προϊόντων

Ηλεκτροτεχνία ΙΙ. Ενότητα 1: Βασικές Έννοιες Ηλεκτροτεχία Ηλεκτρονική. Δημήτρης Στημονιάρης, Δημήτρης Τσιαμήτρος Τμήμα Ηλεκτρολογίας

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 9η Άσκηση - Αλγόριθμος Prim

Εισαγωγή στους Η/Υ. Ενότητα 2β: Αντίστροφο Πρόβλημα. Δημήτρης Σαραβάνος, Καθηγητής Πολυτεχνική Σχολή Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 12: Κριτήρια Σύγκλισης Σειρών. Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ IΙ Ενότητα 6

Διδακτική των εικαστικών τεχνών Ενότητα 1

Μηχανολογικό Σχέδιο Ι

ΠΙΝΑΚΕΣ. Θερμοδυναμική 2012 Σελίδα 292

Κοινωνιολογία της Εκπαίδευσης

ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Εκκλησιαστικό Δίκαιο

Μυελού των Οστών Ενότητα #1: Ερωτήσεις κατανόησης και αυτόαξιολόγησης

Κβαντική Επεξεργασία Πληροφορίας

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Φροντιστήριο 1

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ

Εργαστήριο Χημείας Ενώσεων Συναρμογής

Θεσμοί Ευρωπαϊκών Λαών Ι 19 ος -20 ος αιώνας

ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Ενότητα 5: Παράδειγμα 1. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Λογιστική Κόστους Ενότητα 5: Προορισμός Κόστους

Τεχνικό Σχέδιο - CAD. Τόξο Κύκλου. Τόξο Κύκλου - Έλλειψη. ΤΕΙ Ιονίων Νήσων Τμήμα Τεχνολόγων Περιβάλλοντος Κατεύθυνση Τεχνολογιών Φυσικού Περιβάλλοντος

Εισαγωγή στην Πληροφορική

ΗΛΕΚΤΡΟΤΕΧΝΙΑ-ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Ενότητα 6: Παράδειγμα Κύκλου με Απομάστευση. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

Έννοιες φυσικών επιστημών Ι και αναπαραστάσεις

Γενικά Μαθηματικά Ι. Ενότητα 15: Ολοκληρώματα Με Ρητές Και Τριγωνομετρικές Συναρτήσεις Λουκάς Βλάχος Τμήμα Φυσικής

Παράκτια Τεχνικά Έργα

Εκκλησιαστικό Δίκαιο

Μηχανολογικό Σχέδιο Ι

Εισαγωγή στους Αλγορίθμους Ενότητα 9η Άσκηση - Αλγόριθμος Kruskal

Βάσεις Δεδομένων. Ενότητα 1: Εισαγωγή στις Βάσεις δεδομένων. Πασχαλίδης Δημοσθένης Τμήμα Ιερατικών σπουδών

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ IΙ Ενότητα 3

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ. Ενότητα 1: Εισαγωγή. Χατζηαθανασίου Βασίλειος Καδή Στυλιανή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ

Δομές Δεδομένων Ενότητα 1

Transcript:

Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών Ήπιες και νέες μορφές ενέργειας Ενότητα : Ωκεάνια Θερμική Ενέργεια I Σκόδρας Γεώργιος, Αν. Καθηγητής gskodras@uowm.gr Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών

Άδειες Χρήσης Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται σε άδειες χρήσης Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπως εικόνες, που υπόκειται σε άλλου τύπου άδειας χρήσης, η άδεια χρήσης αναφέρεται ρητώς. 2

Χρηματοδότηση Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό έχει αναπτυχθεί στα πλαίσια του εκπαιδευτικού έργου του διδάσκοντα. Το έργο «Ανοικτά Ψηφιακά Μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Δυτικής Μακεδονίας» έχει χρηματοδοτήσει μόνο τη αναδιαμόρφωση του εκπαιδευτικού υλικού. Το έργο υλοποιείται στο πλαίσιο του Επιχειρησιακού Προγράμματος «Εκπαίδευση και Δια Βίου Μάθηση» και συγχρηματοδοτείται από την Ευρωπαϊκή Ένωση (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόρους. 3

Σκοποί Η εκμετάλλευση της ωκεάνιας θερμικής ενέργειας αποτελεί πρόκληση για το μέλλον Κατανόηση της χρησιμότητας, της αναγκαιότητας και των δυνατοτήτων της ωκεάνιας θερμικής ενέργειας Γνώση της διαδικασίας εξαγωγής ενέργειας από την μετατροπή της θερμικής ενέργειας των ωκεανών Ορολογία Κανονική θερμική διαβάθμιση Θερμική διαβάθμιση Ωκεάνια θερμική ενέργεια Αγωγός πίεσης 4

Μετατροπή ωκεάνιας θερμικής ενέργειας (1/2) Η ωκεάνια θερμική ενέργεια αποτελεί σημαντικό απόθεμα για μελλοντική χρήση Κατά την μετατροπή της ωκεάνιας θερμικής ενέργειας γίνεται εκμετάλλευση της θερμοκρασιακής διαφοράς μεταξύ των θερμών επιφανειακών νερών και των ψυχρών βαθύτερων νερών 5

Μετατροπή ωκεάνιας θερμικής ενέργειας (2/2) Κατά την μετατροπή της ωκεάνιας θερμικής ενέργειας, η ηλιακή ενέργεια εξάγεται από τον ωκεανό και χρησιμοποιείται για την λειτουργία κάποιας στροβιλογεννήτριας Από την δεκαετία 1820 ο Γάλλος φυσικός Sadi Carnot είχε αποδείξει ότι μπορούσε να εξαχθεί μηχανική ενέργεια από τη ροή θερμότητας μεταξύ μιας θερμότερης και μιας ψυχρότερης περιοχής 6

Ιστορική αναδρομή (1/3) Ο Γάλλος φυσικός Arsene d Arsonval, το 1881, πρώτος πρότεινε την παραγωγή ηλεκτρισμού από τις θερμοκρασιακές διαφορές του ωκεανού Το πρώτο σύστημα κατασκευάστηκε και δοκιμάστηκε το 1930 στο Matarizas Bay, στις βορειο-δυτικές ακτές της Κούβας, και παρήγαγε ισχύ πάνω από 20 kw. Πλην όμως κατανάλωνε περισσότερη ενέργεια από όση παρήγαγε Από την δεκαετία 1940 μέχρι την δεκαετία 1970 διεξήχθησαν πολλά πειράματα βελτίωσης των χαρακτηριστικών λειτουργίας τέτοιων συστημάτων 7

Ιστορική αναδρομή (2/3) Παρά τις σχεδιαστικές βελτιώσεις, η τεχνολογία δεν υιοθετήθηκε λόγω της αφθονίας και του χαμηλού κόστους των καυσίμων υδρογονανθράκων Στα τέλη της δεκαετίας 1970, λόγω της πετρελαϊκής κρίσης, χώρες όπως η Γαλλία, η Ιαπωνία, η Σουηδία, οι ΗΠΑ άρχισαν να ασχολούνται εντατικά προς την κατεύθυνση αυτή 8

Ιστορική αναδρομή (3/3) Ένα επιτυχημένο πρόγραμμα των ΗΠΑ διεξήχθη στην Χαβάη Το εργοστάσιο αυτό (MINI-OTEC), τέθηκε σε λειτουργία τις 27 Αυγούστου του 1979 Ήταν πλωτό και αγκυροβολημένο στο Kaahole Point και μπορούσε να παράγει 10 15 MW καθαρής ηλεκτρικής ισχύος (μετά την κάλυψη της ιδιοκατανάλωσης) 9

Δυναμικό εργοστασίων ωκεάνιας θερμικής ενέργειας (1/5) Οι ωκεανοί αποτελούν ένα τεράστιο σύστημα συλλογής της ηλιακής ενέργειας Εκτιμάται ότι οι ωκεανοί απορροφούν περίπου το ¼ της συνολικής ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει στην ατμόσφαιρα της γης Επειδή, τα συστήματα μετατροπής της ωκεάνιας θερμικής ενέργειας είναι πρακτικά μόνο σε περιοχές με θερμοκρασιακές διαφορές νερού από 1,5 ως 10 C ή ακόμη περισσότερο, γι αυτό περιορίζονται στις τροπικές περιοχές του πλανήτη 10

Δυναμικό εργοστασίων ωκεάνιας θερμικής ενέργειας (2/5) Οι καταλληλότερες θέσεις βρίσκονται μεταξύ του Τροπικού του Καρκίνου και του Τροπικού του Αιγόκερω (μια λωρίδα γης και κυρίως νερού γύρω από τον Ισημερινό) Μερικές από τις καλύτερες τοποθεσίες τέτοιων συστημάτων βρίσκονται στον Ειρηνικό ωκεανό, όπου συναντώνται θερμοκρασιακές διαφορές μεγαλύτερες των 21 C 11

Δυναμικό εργοστασίων ωκεάνιας θερμικής ενέργειας (3/5) Παρά τους περιορισμούς του σημείου τοποθέτησης, το δυναμικό ευρείας κλίμακας εκμετάλλευσης της ενέργειας αυτής είναι ενθαρρυντικό Τα θερμά νερά της τροπικής ζώνης παρέχουν 36 εκατ. Τετραγωνικών μιλίων, όπου θα μπορούσαν να τοποθετηθούν τέτοιες εγκαταστάσεις (περίπου το διπλάσιο διαθέσιμο δυναμικό της αιολικής ενέργειας) 12

Δυναμικό εργοστασίων ωκεάνιας θερμικής ενέργειας (4/5) Η θερμική ενέργεια των ωκεανών είναι τεράστια, και το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ εκτιμά ότι από το ρεύμα του Κόλπου (Gulf stream) θα μπορούσαν να παραχθούν 170 τρις kwh ηλεκτρισμού, που είναι περισσότερο από 50 φορές η ετήσια παραγωγή ηλεκτρισμού στις ΗΠΑ Θεωρητικά οι ωκεανοί μπορούν να δώσουν αρκετή θερμική ενέργεια, έτσι ώστε να ικανοποιήσουν όλες τις παγκόσμιες ανάγκες 13

Δυναμικό εργοστασίων ωκεάνιας θερμικής ενέργειας (5/5) Αν και ο βαθμός απόδοσης των εγκαταστάσεων αυτών είναι χαμηλός, εν τούτοις παραμένει ελκυστική καθώς είναι ελεύθερη, απεριόριστη και συνεχώς ανανεώσιμη Ο βαθμός απόδοσης σχετίζεται άμεσα με την διαφορά θερμοκρασίας (ΔΤ), μεταξύ θερμού και ψυχρού νερού Τυπικά για την οικονομική λειτουργία ενός τέτοιου συστήματος απαιτείται μια θερμοκρασιακή διαφορά τουλάχιστον 1,5 έως 10 C 14

Λειτουργία συστημάτων ωκεάνιας θερμικής ενέργειας (1/4) Η λειτουργία ενός συστήματος μετατροπής της ωκεάνιας θερμικής ενέργειας είναι αρκετά απλή Μέχρι σήμερα έχουν δοκιμαστεί αρκετές βασικές σχεδιάσεις, που περιλαμβάνουν τα συστήματα κλειστού τύπου, ανοιχτού τύπου καθώς και ένα υβριδικό Ένα τέτοιο εργοστάσιο μπορεί να λειτουργεί από την ξηρά, από μια πλωτή πλατφόρμα ή κάποιο πλοίο Αν και υπάρχει πολλή συζήτηση για το ποιο σύστημα είναι το καλύτερο, οι εκτιμήσεις για το μέλλον δείχνουν ότι ένα ή περισσότερα από αυτά θα βρίσκονται σε ανταγωνιστική λειτουργία με άλλες εγκαταστάσεις παραγωγής ηλεκτρισμού 15

Λειτουργία συστημάτων ωκεάνιας θερμικής ενέργειας (2/4) Σύστημα ωκεάνιας θερμικής ενέργειας κλειστού τύπου: Το θερμό επιφανειακό νερό αντλείται μέσα στην εγκατάσταση, από μεγάλες αντλίες κυκλοφορίας Η αντλούμενη ποσότητα εξαρτάται από το εργοστάσιο Ένα τυπικό εργοστάσιο παραγωγής 1.000 MW θα αντλεί περίπου 100.000.000 gal νερού (1 gal = 3.78 l) Το θερμό νερό ακολούθως διέρχεται από μια σειρά εναλλακτών θερμότητας, για την απομάκρυνση της θερμικής ενέργειας Η ενέργεια αυτή μεταφέρεται σε κάποιο ψυκτικό μέσο και το νερό απομακρύνεται από το εργοστάσιο, μακριά από την είσοδο του νερού 16

Λειτουργία συστημάτων ωκεάνιας θερμικής ενέργειας (3/4) 17

Λειτουργία συστημάτων ωκεάνιας θερμικής ενέργειας (4/4) Όταν το ψυκτικό φθάσει στο σημείο βρασμού του, εξατμίζεται (τα περισσότερα ψυκτικά μέσα βράζουν σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, μικρότερες των 17,78 F Το ψυκτικό μέσο, σε αέρια πλέον μορφή και πίεση μικρότερη από 10,21 atm, οδηγείται σε μια στροβιλογεννήτρια Ο στρόβιλος της γεννήτριας περιστρέφεται από το εκτονούμενο αέριο ψυκτικό μέσο, παράγοντας ηλεκτρική ενέργεια Αυτό επιτυγχάνεται με την άντληση ψυχρού νερού -1 C έως 1,6 C από βάθος 914 1520 m, το οποίο χρησιμοποιείται για την ψύξη του ψυκτικού Ο ίδιος κύκλος συνεχίζει να επαναλαμβάνεται με τον ίδιο τρόπο 18

Σχηματική απεικόνιση εγκατάστασης παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από την θερμική ενέργεια των ωκεανώντης Lockheed Corporation 19

Λειτουργία συστημάτων ωκεάνιας θερμικής ενέργειας (1/3) Σύστημα ωκεάνιας θερμικής ενέργειας ανοιχτού τύπου: Το σύστημα ανοιχτού τύπου, σχεδιάστηκε αρχικά από τον G. Claude στη δεκαετία του 1920 Είναι παρόμοιο με το προηγούμενο με την διαφορά ότι δεν χρησιμοποιείται καθόλου ψυκτικό μέσο Το σύστημα αξιοποιεί το γεγονός ότι το νερό σε χαμηλή πίεση βράζει κάτω από το συνηθισμένο σημείο βρασμού 20

Λειτουργία συστημάτων ωκεάνιας θερμικής ενέργειας (2/3) Το θερμό νερό μετατρέπεται σε ατμό σε περιβάλλον μερικού κενού Ο ατμός διέρχεται από έναν στρόβιλο και στην συνέχεια συμπυκνώνεται ερχόμενος σε επαφή με το ψυχρό νερό, που αντλείται από βάθος 900 μέχρι 1500 m Ο στρόβιλος οδηγεί μια γεννήτρια παραγωγής ηλεκτρισμού 21

Λειτουργία συστημάτων ωκεάνιας θερμικής ενέργειας (3/3) Υβριδικό σύστημα ωκεάνιας θερμικής ενέργειας: Τα υβριδικά συστήματα χρησιμοποιούν στοιχεία και από τα δύο προηγούμενα συστήματα για την παραγωγή ηλεκτρισμού, καθώς επίσης και για την παραγωγή πόσιμου νερού από το θαλασσινό Στην περίπτωση αυτή, το θερμό επιφανειακό νερό εξατμίζεται γρήγορα και ο παραγόμενος ατμός συμπυκνώνεται από αμμωνία Η αμμωνία εξατμίζεται και οδηγεί μια στροβιλογεννήτρια παραγωγής ηλεκτρισμού Παράγωγο του συστήματος είναι το πόσιμο νερό, που προκύπτει από την συμπύκνωση του ατμού 22

Αντιμετώπιση προβλημάτων (1/2) Η λειτουργία συστημάτων μετατροπής της ωκεάνιας ενέργειας είναι αρκετά απλή, αλλά η απαιτούμενη τεχνολογία είναι αρκετά περίπλοκη Για τις αρχικές δοκιμές χρησιμοποιούνται πλοία και όχι μόνιμες εγκαταστάσεις και τα αποτελέσματα δείχνουν ότι υπάρχει δυναμικό για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε ανταγωνιστικές τιμές Υπάρχουν όμως προβλήματα που πρέπει να αντιμετωπιστούν Εγκατάσταση και αγκυροβόλιο σε μεγάλο κυματισμό της θάλασσας 23

Αντιμετώπιση προβλημάτων (2/2) Αντιμετώπιση της θαλάσσιας διάβρωσης σε όλα τα τμήματα Καθαρισμός διαφραγμάτων εισόδων αντλιών, από τα άλγη και τη θαλάσσια ζωή Βελτίωση των εναλλακτών θερμότητας Ανάπτυξη υποβρυχίων γραμμών μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας σε μεγάλες αποστάσεις Αντιμετώπιση της μεταβαλλόμενης θερμοκρασίας ωκεάνιων ζωνών 24

Το μέλλον των συστημάτων Το μέλλον της τεχνολογίας θα καθοριστεί από οικονομοτεχνικά κριτήρια και την ανταγωνιστικότητα της με άλλες μεθόδους Το κόστος κατασκευής μιας μεγάλης εγκατάστασης είναι δύσκολο να εκτιμηθεί, καθώς μέχρι σήμερα έχουν κατασκευαστεί μόνο μικρές επιδεικτικές μονάδες Σύμφωνα με εκτιμήσεις, το κόστος κατασκευής είναι υψηλό και το κόστος παραγωγής ηλεκτρισμού μπορεί να είναι ανταγωνιστικό μόνο εάν συνδυαστεί με την δημιουργία αγορών πόσιμου νερού ή άλλων υποπροϊόντων, που παράγονται από αυτά τα συστήματα 25

Υπο-προϊόντα & οφέλη Πόσιμο νερό (μέχρι 15 εκατ. gal ημερησίως από μονάδα 100 MW Άλγη (για βιο-ιατρικές εφαρμογές) Θαλασσινά είδη (αστακοί, στρείδια, αχινοί και φύκη) Ψυχρό θαλασσινό νερό για συστήματα κλιματισμού κτιρίων και ψύξης 26

Τέλος Ενότητας 27

Σημείωμα Αναφοράς Copyright, Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών, Σκόδρας Γεώργιος. «Ήπιες και νέες μορφές ενέργειας». Έκδοση: 1.0. Κοζάνη 2015. Διαθέσιμο από τη δικτυακή διεύθυνση: https:// eclass.uowm.gr/courses/mech244/ 28

Σημείωμα Αδειοδότησης Το παρόν υλικό διατίθεται με τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Αναφορά, Όχι Παράγωγα Έργα Μη Εμπορική Χρήση 4.0 [1] ή μεταγενέστερη, Διεθνής Έκδοση. Εξαιρούνται τα αυτοτελή έργα τρίτων π.χ. φωτογραφίες, διαγράμματα κ.λ.π., τα οποία εμπεριέχονται σε αυτό και τα οποία αναφέρονται μαζί με τους όρους χρήσης τους στο «Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων». [1] h t t p ://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ Ως Μη Εμπορική ορίζεται η χρήση: που δεν περιλαμβάνει άμεσο ή έμμεσο οικονομικό όφελος από την χρήση του έργου για το διανομέα του έργου και αδειοδόχο που δεν περιλαμβάνει οικονομική συναλλαγή ως προϋπόθεση για τη χρήση ή πρόσβαση στο έργο που δεν προσπορίζει στο διανομέα του έργου και αδειοδόχο έμμεσο οικονομικό 29

Διατήρηση Σημειωμάτων Οποιαδήποτε αναπαραγωγή ή διασκευή του υλικού θα πρέπει να συμπεριλαμβάνει: το Σημείωμα Αναφοράς το Σημείωμα Αδειοδότησης τη δήλωση Διατήρησης Σημειωμάτων το Σημείωμα Χρήσης Έργων Τρίτων (εφόσον υπάρχει) μαζί με τους συνοδευόμενους υπερσυνδέσμους. 30