ENERGIJA MORJA

ENERGIJA MORJA

Oceani pokrivajo 71% zemeljske površine

Energija je v potencialni energiji nihanja gladine morijmed plimo in oseko

Energija je v kinetični in potencialni energiji valov

Energija je v toploti prejeti od sončnega sevanja

Energija je v kinetični energiji morskih tokov

B.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

ENERGIJA PLIMOVANJA

Egipčani so že 2000 let pred našim štetjem poznali povezavo medgladino oceana in položajem lune

V 11. stoletju številni mlini na bibavico na obalah Španije, Francije, Anglije, uporaba do 19. stoletja

Plimovanje: zapleteno istočasno delovanje lune in sonca


ENERGIJA PLIMOVANJA


ENERGIJA PLIMOVANJA

V času luninega dneva, ki traja 24 ur in 50 minut se pojavitadve plimi in dve oseki

gravitacijska sila je sorazmerna z maso in obratnosorazmernaz drugo potenco razdalje

masa sonca 332.000 x večja od mase zemljemasa lune 81,3 x manjša od mase zemlje

povprečna razdalja med zemljo in soncem 149,6 mil kmpovprečna razdalja med zemljo in luno 0,384 mil km

vpliv lune je 2,22x večji od vpliva soncaB.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

1 22

mmF G

r

2 26.67428 0,00067G Nm kg

NEWTONOV ZAKON GRAVITACIJE

ENERGIJA PLIMOVANJA

Na odprtem morju je višina bibavice 1 m

Ob morski obali je višina bibavice največ 20 m Odvisna je od morskih tokov, oblike obale, itd.

V Normandiji je višina bibavice več kot 10 mV Tržaškem zalivu je višina bibavice 0,6 m

Za ekonomično izkoriščanje potrebujemo vsaj 5 m višinebibavice.

Ocenjujemo, da je možno izkoristiti le 1% potencialneenergije ocanov ali 23.000 MW


ENERGIJA PLIMOVANJA

Sistemi z enosmerno delujočimi turbinami

Med plimo se jezero polniMed oseko voda iz jezera odteka preko turbinSeverovzhodna obala ZDA, Annapolis, moč 17,8 MW230 m dolg jezObratovanje začne pri 1,5 m razlikeNajvečja moč pri 5,5 m razlike 5 ur delovanja6-7 ur polnjenja

proizvodnja električne energije ni enakomerna


ENERGIJA PLIMOVANJA

Sistemi z dvosmerno delujočimi turbinami

Elektrarna La Rance, Francija

Med plimo se jezero polni preko turbinMed oseko voda iz jezera odteka preko turbin

Povprečna višina bibavice 9,5 m(niha od 3,5 m do 14,5 m)

Nazivna moč 240 MWEnergija zadošča za oskrbo mesta Rennes (300.000 prebivalcev)


ENERGIJA PLIMOVANJA

Sistemi z dvosmerno delujočimi turbinami

Elektrarna v zalivu Jingxia, KitajskaObratuje od leta 1980, 1980 povečanje, sedaj moč 3,2 MW


ENERGIJA PLIMOVANJA

Prednosti:

Ne obremenjujejo okolice z odpadno toploto in odpadnimisnovmiJez lahko služi za transpotno potDelovanje ni odvisno od padavin

Slabosti:

Na svetu primernih le okoli 30 zalivovElektrarne dražje kot klasične vodne elektrarneKorizija zaradi morske vodeProizvodnja električne energije ni enakomernaB.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2002/2003

Elektrarna na bibavico

Zajezitev elektrarne na bibavico


Izkoriščanje energije bibavice

Potencialne lokacije za izkoriščanje energije bibavice

Elektrarna La Rance

Elektrarna La Rance v Franciji•10 Kaplanovih turbin•Višinska razlika: 3,5 do14,5 m•Pretok vode: 18000 m3/s•Električna moč: 240 MW•Letna proizvodnja: 500 GWh

ENERGIJA VALOVANJA


Valovanje nastane, ko se vroči zrak tare ob morsko površino

Energijo valov sestavlja kinetični del in potencialni del

Največji valovi na zemljepisnih širinah od 40 do 60 stopinjna obeh poloblah

ENERGIJA VALOVANJA


Naprava za preskuse v zvezi z valovanjem La Coruña, 22. september 2005

ENERGIJA VALOVANJA


Gostota moči valovanja kW/m

ENERGIJA VALOVANJA


Tehnične izvedbe naprav:

Naprave na obali: trenutno okoli 17

Oscillationg Water Column (OWC): oscilirajoči stolp vodeSteklenice brez dna z Wellsovo turbino

1985 Bergen, Norveška, 18 m visok jekleni cilinder, moč 500 kW

1991 Islay, ŠkotskaBetonska komora, moč 100 kW

V bližini Tokia 10 OWC naprav, skupna moč 30 kW

ENERGIJA VALOVANJA



Naprave na obali Tappered channel (TAPCHAN)Zbiralni kanal,najprej širok 10 nato manj kot pol metra, najprej sega7 m pod morsko gladino, nato 3 metre nad njonazaj teče voda preko 350 kW Kaplanove turbinev izdelavi podoben projekt na Javi z močjo 1,2 MW

Naprave na morjuSalterjeve račke, splavi, izum leta 1974

ENERGIJA VALOVANJA


PRINCIP DELOVANJA NAPRAVE NA ZOŽITVENI KANAL

ENERGIJA VALOVANJA


NAPRAVA NA ZOŽITVENI KANAL350 kW Toftestallen, Norveška

Izkoriščanje energije valov

Wellsova turbinaPrincip delovanja elektrarne


Elektrarna LIMPET

Elektrarna LIMPET 500 na otoku Islay na Škotskem je delujoča elektrarna, ki izkorišča energijo valov.•2 Wellsovi turbini•Električna moč: 500 kW•Energija valov: 15 do 25 kW/m

ENERGIJA VALOVANJA MORJA


SHEMA MOREBITNE POSTAVITVE OWC NA MORJU



Salterjeve račke

Skica izuma Prof. Stevena SalterjaLeto 1970



SHEMA POSTAVITVE SALTERJEVIH RAČK

ENERGIJA VALOVANJA


Prednosti:

Naprave ne obremenjujejo okoljaSlužijo lahko kot valobraniZa izkoriščanje primerna tudi naseljena območja

Slabosti:

Nestalen vir energijeKorozijaNaprave na odprtem morju: problem z vzdrževanjem,problem s prenosom električne energije

TOPLOTNA ENERGIJA MORJA


Plast tople vode oceanov je debela okoli 50 m

V oceanih je spravljeno 146 x več energije kot jo prejmezemlja od sonca v obdobju enega leta

Velik padec temperature med globino 50 m in 100 m

Na površini temperatura vode od 27 C do 30 CNa globini 1 km ima voda temperaturo od 4 C do 5 C




1881 J. d’Arsonval predlaga prvo napravo1930 G.Claude izdela prvo napravo na Kubi

Binarni cikel z amoniakom, propanom ali organskimi snovmi

Plavajoče elektrarneElektrarne na obali

Teoretični izkoristek 6-7%Praktični izkoristek le tretjino tega



Temperaturne razlike morja



Shema naprave OTEC za proizvodnjo elektrike. Deluje na amonijak.



Sistem OTEC na Havajih (Ocean Thermal Conversion System)



Shema sistema OTEC



Shema morebitne postavitve sistema OTEC na morjuGeneracija 100 MW elektrike (50 m visoko, 100 m premer)

ENERGIJA MORSKIH TOKOV


Morski tokovi so posledica:vrtenja zemljerazličnih temperatur morjarazlične slanosti morja

Za izkoriščanje primernih 12 glavnih tokov

Zalivski tok ob obali Floride 1,8 m/sMoč toka na širini 50 m in globini 100 m je 9000 MWTehnično bi lahko izkoristili le 10 %



Morski tokovi




Podvodne aksialne turbinepostavljene v velike valje oblikovane kot venturijeve cevi

Podvodna padalaPoganjanjo generator električne energije na zasidraniladji



Prednosti:

Enakomerni in stalni vir energije

Slabosti:

Nepredvidljive globalne posledice, če bi močno upočasnili tokove

Elektrarna na morski tok

Pregrada z Davisovimi turbinami

Davisova turbinaB.ŠARLER, ENERGETIKA IN ENERGETSKE NAPRAVE, 2004/2005



Documents

ENERGIJA MORJA