1 / 20

RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET U ZAGREBU

RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET U ZAGREBU. ENERGIJA MORA I OCEANA KREŠIMIR BRALIĆ. 1. UVOD. Hidroenergija (eng. water power, njem. Wasserkraft)- energije vodenih tokova: kopnenih vodotokova (rijeka, potoka, kanala i sl) mora

bryga
Download Presentation

RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET U ZAGREBU

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. RUDARSKO-GEOLOŠKO-NAFTNI FAKULTET U ZAGREBU ENERGIJA MORA I OCEANA KREŠIMIR BRALIĆ

  2. 1. UVOD • Hidroenergija (eng. water power, njem. Wasserkraft)- energije vodenih tokova: • kopnenih vodotokova (rijeka, potoka, kanala i sl) • mora • Danas poznate energije mora koje je moguće tehnološki iskorištavati: • energije valova, 80000 TWh (godišnji globalni resursi) • energije plime i oseke (strujanje vode) 800 TWh • energije plime i oseke (razlika nivoa) 300 TWh • toplinska energija oceana 10000 TWh • energija osmoze 2000 TWh • Svjetska će nas mora i oceani možda jednog dana opskrbljivati sa svom potrebnom energijom za život i rad

  3. 2. ENERGIJA VALOVA • Energija valova obnovljiv je izvor koji varira u vremenu • Elektrane na valove - lokacije na kojoj su valovi dovoljno česti i dovoljne snage • Energija vala naglo opada s dubinom vala, te tako u dubini od 50 m iznosi svega 2% od energije neposredno ispod površine. Snaga valova procjenjuje se na 2x109 kW, čemu odgovara snaga od10 kW na 1m valne linije. Prosječna energija valova u kW po metru dužnom vala http://powerlab.fsb.hr/

  4. Prema lokaciji elektrane na valove mogu biti na otvorenom moru i na morskoj obali • na morskoj obali • Ljuljajući uređaj • na otvorenom moru • Plutače • Arhimedova valna ljuljačka (AWS) • Morska zmija (Pelamis) • McCabova crpka na valove • Crijevna crpka • Čuškaš (Flapper)

  5. 3. ENERGIJA PLIME I OSEKE • Potrebno je barem 5 metara visinske razlike između plime i oseke uz to mora postojati mogućnost izgradnje pregrade tj. brane,radi stvaranja akumulacijskog bazena • Područja najvećih razlika plima i oseka: • Zaljev Fundy, Kanada - 16 metara • Zapadna obala Francuska – 12 metara

  6. Korištenje energije plime i oseke slično je korištenju energije vodotoka rijeka, energija vode pokreće turbinu, koja pokreće generator, i tako se proizvodi električna energija • U Francuskoj je 1966. godine podignuta prva hidroelektrana na plimu i oseku na svijetu • La Rance - snage 240 MW, njena snaga je otprilike 1/5 snage tipične nuklearne elektrane • Sljedeća po snazi je elektrana Annapolis u Kanadi, snage 17 MW.

  7. U pogon je puštena nova kanadska hidroelektranu na morske mijene- u zaljevu Fundy koja se sastoji od jedne turbine snage 1 MW. • Prva korejska hidroelektrana na morske mijene izgrađena je u Uldolmoku, na jugozapadu Koreje (projekt je započeo 2005. god.). U prvoj fazi elektrana će imati snagu 1MW i proizvoditi 2,4GW h električne energije, dok će se u drugoj fazi, do 2013. godine njezina snaga povećati na 90 MW. • Francuska i Irska tvrtka započele su projekt izgradnje prve podmorske hidroelektrane na morske mijene. Elektranu bi se trebalo činiti 4 - 10 podvodnih turbina ukupne snage 2 - 4 MW, a trebala bi se graditi na području Paimpol-Bréhata u Francuskoj. Očekuje se da bi izgradnja trebala biti gotova do 2011. godine. • Glavni problemi kod iskorištavanja energije plime i oseke su nestalnost dizanja i spuštanja razine vode, mali broj mjesta pogodnih za iskorištavanje takvog oblika energije i brane koje imaju negativan utjecaj na floru i faunu, jer su prepreka za morske organizme koje oni ne mogu zaobići ili izbjeći.

  8. 3. ENERGIJA STRUJANJA PLIME I OSEKE • Elektrana na morske mjene (nekonvencionalne) sastoji se od: • 50 metara visokog toranja – služi kao stup na kojem je postrojenje montirano • “pogonska prostorija“ – sadrži kontrolni sustav • priključak na mrežu – za prijenos električne energije • hidraulički sustav – za podizanje i spuštanje postrojenja • rotor – pričvršćen na toranj i čini srce postrojenja duljine 11 m sa 20 okretaja u minuti, krila rotora se mogu rotirati za 180º

  9. tehnologija koja energiju crpi iz strujanja vode koje se stvara pri morskim mijenama • Seaflow • Lynmouth, Devon • “stoji” izravno u morskoj struji • snage 300kW • postavljen u svibnju 2003 • SeaGen • u Strangford Lough • snage 1,2 MW • s radom započeo u travnju 2008.

  10. 4. TOPLINSKA ENERGIJA MORA • Pretvorba toplinske energije oceana (eng. ocean thermal energy conversion - OTEC) metoda je generiranja električne energije kojom se iskorištava znatna temperaturna razlika između površinskih i dubokih voda oceana, koje pokrivaju oko 70% površine Zemlje • Prva ideja pretvorbe unutrašnje kaloričke energije - 1881.god., franc. ing. Jacques D'Arsonval • 1930. god., prvo OTEC postrojenje na Kubi - 22 kW električne energije pomoću niskotlačne turbine • Neki od pogona građenih uz obalu Havaja: • 50 kW Mini OTEC – CC OTEC (1979) • 50 kW OC-OTEC (1993) • 250 kW CC OTEC (1999) • 210 kW OC-OTEC (1999)

  11. Razlika u temperaturama, nije u svakom dijelu zemaljske kugle ista, a razlog je strujanje odnosno cirkulacija • Da bi temperaturna razlika bila dovoljna, hladna se voda crpi i na dubinama od 1000 m. OTEC postrojenja najbolje funkcioniraju kada je razlika temperatura u spremnicima 20 stupnjeva, što je tipična razlika temperature u tropskim područjima Termohalinska cirkulacija (dubinski tok – tamna traka, površinski tok – svijetla traka)

  12. Postrojenja djelimo premanačinu izgradnje toplinskog stroja na: a) zatvoreni ciklus • Zatvoreni ciklus za pokretanje turbine koristi ekspanziju pare (isparavanje) fluida niska vrelišta (najčešće amonijak), u toplinskom spremniku, koja se nakon toga kondenzira u kondenzatoru (hladna voda sa 1000 m dubine). Kondenzirani se fluid vraća u prvi spremnik gdje se ciklus ponavlja

  13. b) otvoreni ciklus • U otvorenom ciklusu niskotlačnu turbinu pokreće para u ekspanziji koja je dobivena isparavanjem tople morske vode u potlačnom spremniku te se na kraju kondenzira u kondenzatoru (spremniku koji hladi voda iz dubine)

  14. c) hibridni (mješoviti) sustav • U mješovitomciklusukombiniranesuodlikeotvorenogizatvorenogciklusa. Toplamorskavodaulazi u vakumskispremnikgdjeisparava (sličnokaoi u otvorenomciklusu). Ta parauzrokujeisparavanjeamonijaka (radnatekućinazatvorenogciklusa), a pare amonijakapokrećuturbinu. Para se kondenzira u izmjenjivačutopline

  15. 5. ENERGIJA OSMOZE • 1970-tih - američki profesor Sidney – prve ideje da se iskoriste membrane za desalinizaciju za dobivanje električne energije – osmotska energija • Do 1996 god. nema ulaganja u razvoj tehnologije zbog niskih cijena električne energije • 1997 god. znanstvenici Dr. Thor Thorsen i Dr. Torleif Holt na SINTEF –u počeli su istraživati osmotsku energiju te potpisali ugovor sa Statkraft-om, što je dovelo do razvijanja sve do današnjih dana. • proljeće 2008. – Statkraft gradi prvi prototip osmotske elektrane u Toftu, jugozapadno od Osla

  16. Prototip se sastoji od membrana, cijevi, jedinica za čišćenje, izmjenjivača tlakova i turbine • Kada slana voda dođe u dodir sa slatkom vodom preko propusne membrane prirodnim fenomenom koji se naziva osmoza slatka voda će prelaziti na stranu slane vode kroz membranu, koja propušta samo slatku i onemogućuje prolaz slane vode. To proizvodi tlak na strani slane vode koji se može koristiti za pokretanje turbine i proizvodnju električne energije. Tlak iznosi 120 bara što je jednako tlaku koji proizvodi vodopad od 120 metara.

  17. Prvi prototip osmotske elektrane: • 2000m2 membrane • učinkovitost do 1 W/m2 • kapacitet 2-4 kW - napajanje kućanskih aparata • Ciljevi za budućnost: • do 5 mil.m2 membrane • učinkovitost do 5 W/m2 • kapacitet 25MW (166GWh ) napajanje 30000 kućanstava • za elektranu od 25 MW trebalo bi 25 m3 slatke i 50 m3 slane vode po sekundi • osmotska energija bi mogla na svjetskoj razini prizvoditi 1600-1700 TWh godišnje, što je jednako 50% trenutne proizvodnje električne energije u EU • najbolje uvjete za proizvodnju osmotske energije imaju Rusija, Kanada, Skandinavske zemlje dok slični uvjeti postoje i u Južnoj Americi i Africi

  18. 6. ZAKLJUČAK 2/3 Zemlje prekriveno je oceanima i morima izvorom energije s izvanrednim potencijalom. Valovi, mijene, strujanja, osmoza, obećavaju neograničenu raspoloživost električne struje. Elektrane ne uzrokuju ekološke probleme kao što su globalno zatopljenje i onečišćenje zraka. Sadašnja tehnologija još uvijek nije dovoljno razvijena da bi omogućila iskorištavanje energije u velikoj mjeri. Problem tih elektrana je masivnost, povrat ulaganja, ali i ekološki standardi jer izgradnja elektrane uvijek znači i zahvat u ekološku ravnotežu postojeće prirode. Većina obnovljivih izvora energije trenutno nije ekonomski konkurentna fosilnim gorivima. Tehnologija iskorištavanja energije mora kasni više od desetljeća za ostalim tehnologijama. IEC u suradnji s IEA-om daje poticaj proizvodnji struje iz razmjerno slabo korištenog obnovljivog izvora: energije gibanja mora jer će se u sljedećih 25 godina proizvodnja električne energije u svijetu udvostručiti, a proizvodnja iz obnovljivh izvora povećati za 57%.

  19. IZVORI • www.wikipedia.hr • www.gradimo.hr • www.izvorienergije.com • www.mojaenergija.hr • www.business.hr • www.statkraft.com/ • www.energysavers.gov • www.energetika-net.hr/ • www.seageneration.co.uk/

More Related