Морская энергия или морская энергия (также иногда называемая энергией океана , энергией океана или морской и гидрокинетической энергией ) относится к энергии, переносимой океанскими волнами , приливами , соленостью и разницей температур океана . Движение воды в Мировом океане создает огромный запас кинетической энергии , или энергии движения. Часть этой энергии может быть использована для выработки электроэнергии для питания домов, транспорта и промышленности.
Термин «морская энергия» охватывает как мощность волн , т. е. мощность поверхностных волн, так и энергию приливов, т . е. получаемую из кинетической энергии больших масс движущейся воды. Морская ветровая энергия не является формой морской энергии, поскольку энергия ветра получается из ветра , даже если ветряные турбины расположены над водой.
Океаны обладают огромным количеством энергии и находятся рядом со многими, если не с наиболее концентрированными, популяциями . Энергия океана потенциально может обеспечить значительное количество новой возобновляемой энергии по всему миру. [1]
Существует потенциал для выработки 20 000–80 000 тераватт-часов в год (ТВтч/год) электроэнергии, вырабатываемой за счет изменений температуры океана, содержания соли, движения приливов, течений, волн и волн [2].
Индонезия , как страна-архипелаг, на три четверти занимающая океан, имеет признанный потенциал энергии океана в 49 ГВт и теоретический потенциал энергии океана в 727 ГВт. [4]
Океаны представляют собой огромный и практически неиспользованный источник энергии в виде поверхностных волн, потоков жидкости, градиентов солености и температурных различий.
Морская и гидрокинетическая (MHK) или разработка морской энергетики в США и международных водах включает проекты с использованием следующих устройств:
Сильные океанские течения возникают в результате сочетания температуры, ветра, солености, батиметрии и вращения Земли. Солнце действует как основная движущая сила, вызывая ветры и разницу температур. Поскольку существуют лишь небольшие колебания скорости течения и местоположения потока без изменения направления, океанские течения могут быть подходящими местами для размещения устройств извлечения энергии, таких как турбины.
Океанские течения играют важную роль в определении климата во многих регионах мира. Хотя мало что известно о последствиях удаления энергии океанских течений, воздействие удаления текущей энергии на окружающую среду в дальней зоне может стать серьезной экологической проблемой. Типичные проблемы с турбиной, связанные с ударами лопастей, запутыванием морских организмов и акустическими эффектами, все еще существуют; однако они могут быть увеличены из-за присутствия более разнообразных популяций морских организмов, использующих океанские течения в целях миграции. Места могут находиться дальше от берега и, следовательно, требовать более длинных силовых кабелей, которые могут повлиять на морскую среду электромагнитным излучением. [5]
В устьях рек, где пресная вода смешивается с соленой, энергию, связанную с градиентом солености, можно использовать с помощью процесса обратного осмоса с замедлением давления и связанных с ним конверсионных технологий. Другая система основана на использовании апвеллинга пресной воды через турбину, погруженную в морскую воду, а система, включающая электрохимические реакции, также находится в стадии разработки.
Значительные исследования проводились с 1975 по 1985 год и дали различные результаты относительно экономики растений PRO и RED. Небольшие исследования по производству энергии из соленой воды проводятся в других странах, таких как Япония, Израиль и США. В Европе исследования сосредоточены в Норвегии и Нидерландах, там и там проходят испытания небольшие пилоты. Энергия градиента солености — это энергия, получаемая за счет разницы концентраций соли в пресной и соленой воде. Этот источник энергии нелегко понять, поскольку он не встречается непосредственно в природе в виде тепла, водопадов, ветра, волн или радиации. [6]
Температура воды обычно варьируется от поверхности, нагретой прямыми солнечными лучами, до больших глубин, куда солнечный свет не может проникнуть. Эта разница наиболее велика в тропических водах, что делает эту технологию наиболее применимой в водных акваториях. Жидкость часто испаряется, чтобы привести в действие турбину, которая может вырабатывать электричество или производить опресненную воду. Системы могут быть открытого, закрытого или гибридного типа. [7]
Энергия движущихся масс воды – популярный вид гидроэнергетики . Генерация приливной энергии включает в себя три основные формы, а именно мощность приливного потока , мощность приливного заграждения и динамическую мощность прилива .
Солнечная энергия Солнца создает перепады температур, которые приводят к появлению ветра. Взаимодействие ветра и поверхности воды создает волны, которые становятся больше, когда они могут образоваться на большем расстоянии. Потенциал волновой энергии наиболее велик между 30° и 60° широты в обоих полушариях на западном побережье из-за глобального направления ветра. При оценке энергии волн как типа технологии важно различать четыре наиболее распространенных подхода: точечные поглотительные буи , поверхностные глушители, колеблющиеся столбы воды и перекрывающие устройства. [8]
Сектор волновой энергетики достигает важной вехи в развитии отрасли, при этом предпринимаются позитивные шаги в направлении коммерческой жизнеспособности. Более продвинутые разработчики устройств в настоящее время выходят за рамки демонстрационных устройств с одним устройством и переходят к разработке массивов и проектам мощностью в несколько мегаватт. [9] Поддержка крупных коммунальных компаний в настоящее время проявляется через партнерство в рамках процесса развития, открывая новые инвестиции и, в некоторых случаях, международное сотрудничество.
На упрощенном уровне, технологии волновой энергетики могут быть расположены вблизи берега и на море. Преобразователи волновой энергии также могут быть предназначены для работы в определенных глубинных условиях: на глубокой воде, в средней воде или на мелководье. Фундаментальная конструкция устройства будет зависеть от местоположения устройства и предполагаемых характеристик ресурса.
Общие экологические проблемы, связанные с развитием морской энергетики, включают:
База данных Тетис обеспечивает доступ к научной литературе и общей информации о потенциальном воздействии морской энергии на окружающую среду. [13]
