Kunstnerisk gjengivelse AV EN 10MW otec anlegg.Ocean Thermal Energy Conversion (Otec) Er en prosess som kan produsere elektrisitet ved å bruke temperaturforskjellen mellom dypt kaldt havvann og varmt tropisk overflatevann. OTEC-anlegg pumper store mengder dypt kaldt sjøvann og overflatevann for å kjøre en kraftsyklus og produsere elektrisitet. OTEC er fast power (24/7), en ren energikilde, miljømessig bærekraftig og i stand til å gi massive energinivåer.nylig har høyere strømkostnader, økte bekymringer for global oppvarming og en politisk forpliktelse til energisikkerhet gjort innledende otec-kommersialisering økonomisk attraktiv i tropiske øysamfunn hvor en høy andel av elektrisitetsproduksjonen er oljebasert. Selv i USA er dette øyemarkedet veldig stort; globalt er det mange ganger større. Som OTEC-teknologien modnes, bør den bli økonomisk attraktiv i sørøst-USA.
Makai Har vært banebrytende OTEC-forskning siden arbeidet på det første nettkraftproduserende anlegget i 1979. Siden Den gang Har Makai vært en under-eller hovedentreprenør for dusinvis av unike forsknings-og utviklingskontrakter i OTEC. Makai har jobbet med Lockheed Martin og andre i det siste forfølge utviklingen AV 100MW otec planter for øysamfunn Som Hawaii og Guam.
Klikk her for å lære mer om VÅR otec grid-tilkobling seremoni.Makai har utviklet internasjonalt anerkjent kompetanse I OTEC innen områdene kommersielle og pilotanlegg design, samlet teknisk og økonomisk modellering, varmeveksler design og testing, kaldt vann rør design og distribusjon, miljøeffekter (hydro – og bio-plume modellering), og strømkabelen til land.
HVORFOR har USA Dette Havenergiforskningssenteret?
Ocean Energy Research Center I Kailua-Kona, Hawaii
- Sjøvann Klimaanlegg (SWAC)
- Marine varmevekslere for andre bruksområder
- Marine Korrosjon Forskning.
OERC er det eneste forskningsanlegget i sitt slag med kontinuerlig tilgang til grunt og dypt sjøvann. En turbingenerator er installert for å fullføre OERCS landbaserte otec kraftverk, som leverer lukket syklus OTEC-kraft til nettet for FØRSTE gang I AMERIKANSK historie som starter sensommeren 2015.
- Rørledninger: Pågående kaldt vann rør forskning og design.
- Miljøeffekter: Flere utslipp vann hydro-og bio-plume studier.
Hva blir gjort på OERC?
Otec Kraftverk Drift
Makai lagt en 100 kW turbin generator TIL OERC i August 2015. Dette er for tiden den største nettilkoblede otec-fabrikken i verden. Dette fullt fungerende otec kraftverk gir flere fordeler:
- Utvikling AV otec strøm kontroll og automasjonssystemer
- Mål den faktiske versus spådd effekt
- Bruk langsiktige driftsdata for å forbedre fremtidige kommersielle otec anlegg design og kostnadsprognoser
OTEC Og Marine Varmeveksler Testing
A basic lukket syklus otec anlegget er vist I figuren OVENFOR. Varmt sjøvann passerer gjennom en fordamper og fordamper arbeidsfluidet, ammoniakk. Ammoniakkdampen passerer gjennom en turbin som gjør en generator som gjør elektrisitet. Den lavere trykkdampen forlater turbinen og kondenserer i kondensatoren som er koblet til en strøm av dypt kaldt sjøvann. Den flytende ammoniakk forlater kondensatoren og pumpes til fordamperen for å gjenta syklusen.Ocean Energy Research Center (Oerc) er et viktig verktøy for utvikling og testing av kandidatens otec-varmevekslere. Varmevekslere vil være den dyreste komponenten i et kommersielt offshore otec-anlegg, og dermed optimalisere kostnadene, levetiden og ytelsen er avgjørende for OTEC økonomiske suksess. Driftsforholdene til otec-varmevekslere er unike, og en optimal design har ennå ikke blitt utviklet.oerc gjør det mulig FOR otec-ingeniører å raskt designe, bygge og teste otec-varmevekslere på et operativt landbasert otec-anlegg, og gi tilbakemelding som er nødvendig for optimalisering. Makai bruker en unik otec anlegg analyse programvare for å designe varmevekslere som står for levetid, ytelse (varmeoverføring og pumping effektivitet), og kostnader (fabrikasjon og effekt på plattformen), for å muliggjøre sann optimalisering. Makai er i ferd med å skalere opp et design for en rimelig, kompakt, korrosjonsbestandig design som kan revolusjonere otec varmevekslere. I tillegg Gir Makai objektive ytelsestesttjenester til andre otec-ingeniørfirmaer for flere varmevekslere samtidig.
hva er FREMTIDEN FOR OERC?
Makai Ocean Energy Research Center vil fortsette å tjene som den fremste teststed FOR OTEC teknologi og en plattform for samarbeid med den internasjonale otec samfunnet. Makai er en leverandør av ingeniørtjenester, og derfor jobber vi med flere otec-prosjektutviklere for å gi objektiv teknisk veiledning på alle nivåer, fra engineering og økonomisk gjennomførbarhet til komponentdesign. Endelig vil driften Av Et landbasert otec-anlegg av Makai gi uvurderlig kunnskap og kompetanse for neste trinn I otec-kommersialisering: bygging av et stort pilotanlegg.
Fordeler og Muligheter FOR OTEC
OTEC er på mange måter en svært attraktiv løsning PÅ amerikanske energiproblemer (Energisikkerhet, Prisvolatilitet, Uholdbar Forsyning, Klimaendringer og Miljørisiko):
- Enorm Ressurs: OTEC er solenergi, bruker havene som et termisk lagringssystem for 24-timers produksjon. I motsetning til andre fornybare energikilder, er maksimal tilgjengelig energi fra OTEC ikke begrenset av land, strandlinjer, vann, miljøpåvirkning, menneskelig påvirkning, etc.
- Baseload Strøm: OTEC produserer strøm kontinuerlig, 24 timer i døgnet gjennom hele året. Intermitterende fornybare energikilder er ikke grunnlast og krever ofte lagring av energi i toppproduksjonstimer for senere forbruk. Store, baseload otec-anlegg kan faktisk begynne å erstatte fossile brenselfyrte kraftverk uten å kompromittere nettstabiliteten.Dispatchable Power: OTEC er dispatchable, noe som betyr at strømmen kan rammes opp og ned raskt (i løpet av sekunder) for å kompensere for svingende kraftbehov eller forsyning fra intermitterende fornybare energikilder. AV DENNE grunn er OTEC komplementær til andre fornybare energikilder som sol og vind, og kan muliggjøre ytterligere penetrasjon på nettet samtidig som det bidrar til å opprettholde stabiliteten.Sikkerhet: OTEC tilbyr muligheten til å tappe en enorm energiressurs som ikke er kontrollert av andre nasjoner.Fornybar: OTEC antas konservativt å være bærekraftig ved fire eller flere ganger menneskets nåværende totale elektriske energiproduksjon.
- Ren Energi: OTEC har potensial til å være en veldig ren alternativ energi – unik for en fast strømkilde som er i stand til å gi massive energibehov. Miljørisikoen med OTEC er svært lav.
- Offshore: otec produksjon skjer offshore. Landressurser er ikke nødvendig annet enn for landing på land. OTEC konkurrerer ikke om andre vitale ressurser som mat og ferskvann.Lav Risiko: Konvensjonell Lukket Syklus OTEC er en lav risiko
problemet med denne bemerkelsesverdige fornybar energi er kostnaden. I dag kan otec-planter bygges som vil være økonomisk attraktive For Hawaii, Puerto Rico og Guam (ved elektriske priser like over tjue cent per kWh-rekkevidde uten energikreditter). Makai Ocean Engineering utførte en studie For Office Of Naval Research som så på en offshore otec-industri som gir energi til det kontinentale USA via ammoniakk som energibærer. Disse fremtidige otec-prisene er litt høye, men nær å konkurrere med andre fornybare energikilder og med overlappende feilmarginer.
vinnerne: øysamfunn, Usa Department Of Defense (som har vært sterke tilhengere AV OTEC og ønsker mindre otec planter for base steder), OG DEN AMERIKANSKE Offentligheten. En moden og godt utviklet otec-industri (som vil eksistere etter å ha bygget dusinvis AV otec-planter bare for Å gi de amerikanske tropiske øyene) er en enorm backup-teknologi, da USA støtter seg inn i et energikrok og blir mer avhengig av kjernefysisk og rent kull for å oppfylle våre ikke-oljebehov. Disse teknologiene kommer med enorm miljørisiko. Biomasse, Vind Og Sol kan i noen tilfeller gi lavere kostnadsenergi, men disse er begrenset i den totale mengden energi som leveres. Å ha OTEC som et levedyktig og kostnadseffektivt konkurransedyktig alternativ ville være EN veldig sunn posisjon for USA.
Siste Utviklingen
siden 2008, økte energipriser, miljøhensyn, og nye Department Of The Navy energipolitikk førte til regjeringen og kommersiell støtte for å forbedre viktige otec teknologier. Samtidig gjenopptok Makai Ocean Engineering og Lockheed Martin sin tidligere otec-støtte fra 1970-tallet, og regisserte interne r&d resources for å skape ET OTEC-teknologiutviklingsteam.Lockheed oppfant en unik glassfiber kaldt vann rør fabrikasjon teknologi, noe som førte til et samarbeidsfinansiert Department Of Energy project.Naval Facilities Engineering Command (NAVFAC) gjennomførte et konkurransedyktig bud i løpet av 2009 for selskaper å utvikle otec plant design beregnet for tropiske marinebaser. Makai Og Lockheed Martin vant dette prosjektet og har raffinert design for å møte NAVFAC-kravene.Office Of Naval Research (ONR) og NAVFAC har i fellesskap finansiert bygging av et nytt Otec Varmeveksler Testanlegg. Makai Ocean Engineering er designer og entreprenør for dette anlegget, og vil gjennomføre ytelse og korrosjonstesting av flere varmevekslere som bygges av flere forskjellige firmaer. Dette arbeidet støttes også Av Staten Hawaii.
Ben Markus fra Hawaii Public Radio publiserer historien «Havet Makt Gevinster Nytt Liv» om OTEC r&D Av Makai Og Lockheed Martin.&D Anlegget
Denne nye, state-of-the-art anlegget har avansert produksjonsutstyr som skal brukes i fabrikasjon av helt nye og innovative varmeveksler design. I tillegg til å betjene Ocean thermal energy conversion (OTEC) kraftverk, kan disse varmevekslerenhetene brukes i en rekke applikasjoner, inkludert: sjøvann og innsjøvannkjøling for kraftverk, FLYTENDE naturgass (LNG) flytende væske, papirmassefabrikker, stål – og jernmalmfabrikker, mat&drikkevareforedlingsanlegg, petrokjemiske anlegg, avsaltning og kjøling om bord-spesielt for den amerikanske marinen.
med en stadig elektrifisert befolkning og bekymringer om energieffektivitet og karbonavtrykk øker over hele verden, ser industrielle og militære brukere etter måter å gjøre mer effektiv bruk av sine termiske energiressurser. Makais nye varmevekslere blir utviklet for å møte disse kravene.
Makai Engasjement I OTEC-Relatert Forskning
Makai har en lang og intens engasjement MED OTEC. Tabellen nedenfor viser otec-prosjekter som spenner over 30 år tilbake til det første netto kraftproduserende otec-anlegget i 1979 med Lockheed Martin og Staten Hawaii.
Navigere
div makai var involvert med lockheed martin og us navy i å fokusere på den kommersielle utviklingen av 100mw otec planter for øysamfunn som hawaii og guam i 2009. Vi har betydelige programmer i varmeveksler design og testing, plume modellering, strømmodul design, anlegg layout, kaldt vann rør håndtering og distribusjon, en pilotanlegg design, analysere strømkabelen til land, og bioplume modellering.Makai Har blitt utnyttet fra vår OTEC SBIR-studie utført FOR ONR og administrert AV NAVFAC fra 2005-2008 (prosjekt #10 i tabellen ovenfor) som anerkjente potensialet TIL OTEC i dagens energimarked og klimakrise. Denne studien utviklet en detaljert evaluering av kortsiktige flytende otec-anlegg som gir strøm til land og en langsiktig otec-industri som produserer en energibærer for det kontinentale USA. Innledende Anlegg design og analytiske verktøy ble utviklet som er store designverktøy som brukes i DAG I otec planlegging. En utvikling Veikart ble opprettet som nå blir implementert. De påfølgende prosjektene, punkt 1-9, har vært en direkte konsekvens av DETTE TIDLIGERE SBIR-arbeidet. I Mai 2010 Mottok Makai Fra Small Business Administration Region IX Contractor Of The Year Award i 2010 for vårt arbeid med DETTE otec-prosjektet og utnytte DET i OTEC-programmet som pågår i dag.I løpet AV DETTE ONR sbir-arbeidet innså Makai at Vi trengte en stor partner i denne utviklingen, og vi nærmet Oss Lockheed Martin (vi jobbet tidligere sammen På Mini OTEC i 1979). Vi var dermed i stand til å utnytte vår entusiasme, otec erfaring og analytiske verktøy ved å samkjøre Oss Med Lockheed Martin Corporation. I denne teaming ordningen fokuserte vi på en tilnærming for å utvikle verdens første store kommersielle otec anlegg PÅ 100MW. En OTEC-plante av denne størrelsen har ennå ikke blitt bygget. Et mindre pilotanlegg er vist i figuren ovenfor.
Otec Kaldt Vann Rør Gripper Tester Ved Makai Ocean Engineering
en 100 MW flytende otec anlegg ble designet FOR NAVFAC studien. I et offshore flytende otec-anlegg trekkes dypt, kaldt sjøvann gjennom en vertikal glassfiberrørledning fra en dybde på 1000 meter (3300 fot). Denne Kaldvannsrørledningen vil ha en diameter på 10 meter (33 fot), og dens vekt i vann vil være over 2, 1 millioner kilo (2300 tonn). Dette røret er enestående i offshoreindustrien, Og Lockheed Martin har utviklet en metode for å fremstille dette glassfiberrøret mens du er på en flytende otec-plattform til sjøs.en stor teknisk utfordring er imidlertid hvordan man trygt kan senke denne store, fleksible og delikate rørledningen ned i havet da den er produsert seksjon for seksjon på plattformens dekk. Makai har utviklet et system for å utføre denne oppgaven, og en 1/20 skala modell er bygget og testet På Makai Research Pier.
apparatet består av to «Grippere», så kalt på grunn av måten de støtter rørets vekt ved å gripe på utsiden av røret. Disse Griperne klemmer på utsiden av røret fra alle sider, og holder den vertikale vekten av rørledningen gjennom kevlar-forsterkede gummiputer med friksjon. De To Griperne er identiske i struktur, bortsett fra at bunngreperen beveger seg opp og ned ved hjelp av hydrauliske sylindere, og toppgreperen er festet til plattformen. Griperne senker rørledningen med en overleveringssekvens hvor Griperne overfører vekten frem og tilbake; bare en Gripper må klemmes på røret til enhver tid.
Store bekymringer vurderes i design inkluderer knusing røret og slippe røret. Alle disse bekymringene ble løst med designet utviklet Av Makai. Streng testing av denne modellen viste at Griperne pålitelig kan støtte og senke røret (og til og med holde røret uten strøm!) Og Grippere er designet for både 10 MW OG 100 MW OTEC-anlegg basert på disse erfaringene.
Otec Varmeveksler Testfasilitet PÅ NELHA
en testfasilitet er bygget På Natural Energy Laboratory of hawaii (nelha), på den store øya hawaii. NELHA er en statlig forretningsteknologipark som gir varmt og kaldt sjøvann til sine leietakere. Det dype sjøvannet oppnås via en 620 meter dyp 40″ inntaksrørledning, eller en 914 meter dyp 55″ rørledning. NELHA kan forsyne totalt 26.000 gpm kaldt sjøvann, med tilsvarende varmt vann strømmer. Ingen andre anlegg over hele verden kan gi slike store strømmer av dypt sjøvann.varmevekslerens testanlegg er et 40 ‘høyt tårn som støtter opptil tre forskjellige fordampere, tre forskjellige kondensatorer, 24″ sjøvannsrør og et nøyaktig instrumentert ammoniakkbehandlingsfluidrørsystem med to pumper og trykkbeholdere. Testanlegget gjør Det mulig For Makai å måle ytelsen til fordampere og kondensatorer, som en funksjon av vannhastighet, temperaturforskjell og ammoniakkstrømningshastighet. Figuren til høyre viser anlegget under bygging i midten av oktober 2010, deler av disse systemene er synlige.NAVFAC og ONR sponset anlegget fordi det er mer kostnadseffektivt å teste ytelsen til varmevekslere på land, i stedet for å pådra seg de høye tilfeldige kostnadene ved å installere dem i et flytende fartøy med sitt fortøyningssystem. Riktig unnfanget» liten » skala testing kan utføres fordi OTEC varmevekslere er modulære komponenter. For eksempel vil en prototype varmeveksler på anlegget ha litt mindre enn en kvadratmeter i tverrsnitt, ha en høyde fra 2-8 meter høy, og vil kreve en typisk design sjøvannsstrøm på 0,25 m3/sek (4000 gpm). Anlegget vil tillate oss å nøye bekrefte en varmeveksler spådd ytelse, validere senere design arbeid for mye større anlegg.
Last NED Nelha Facilities Brochure
Otec Hydrodynamisk Plume Modell På Makai
Makai har nylig utviklet en numerisk hydrodynamisk modell for å vurdere de fysiske virkningene AV otec utslipp i ocean miljø med finansiering fra national defense center of excellence for forskning i ocean sciences. Tatt i betraktning at INGEN otec-anlegg er bygget, er det usikkert hvordan det nærliggende havmiljøet vil bli påvirket av utslipp av næringsrikt dyphavsvann. Prosjektets mål var å skape et verktøysett til bruk for bærekraftig design AV otec-anlegg, som for ET 100mw-anlegg ville kreve 720 m3 / s kaldt næringsrikt sjøvann og 420 m3/s varmt overflatevann.den 3D-hydrodynamiske modellen er basert PÅ EPA-godkjent Environmental Fluid Dynamics Code (EFDC), og er tilpasset for å nøyaktig generere regionale strømningsfelt og tetthetsfelt levert Av University Of Hawaii data assimilative Regional Ocean Modeling System (ROMS). Otec planter ble «satt inn» i domenet ved hjelp av en dynamisk koblet finite-element jet-sky modell, som simulerer entrainment og turbulent blanding av storskala fjær. Den vellykkede utviklingen av modellen gir verktøyene som trengs for å forutsi virkningen AV otec-planter i nærvær av realistiske og tidsvarierende havforhold.Resultatene av innsatsen ble presentert PÅ NOAAS Otec Environmental workshop i juni 2010, og Department Of Energy har finansiert en forlengelse av prosjektet (Under Marine Hydrokinetics Initiative) for å utvikle en biologisk komponent av modellen for å vurdere eventuell bio-stimulering som kan oppstå på grunn av næringsrike utslipp.
Last ned 2011 Water Power Technologies Peer Review Report
Otec Biologisk Plume Modell
Hydrokinetiske Energienheter på sider xii og 167 her.denne nye programvaren er DEN mest sofistikerte verktøy for modellering OTEC miljøeffekter hittil. Når det kjøres med EN otec-plante, kan modellen bestemme størrelsen, dybden og strømmen av OTEC-anleggets sjøvannutslipp som vil minimere planktonøkninger. I alle tilfeller modellert I Hawaiian farvann, skjedde ingen økning i planktonnivåer i de øvre 40 meter (130 ft) av havet. Fra 40 til 120 meter (130 – 400 ft) ER OTEC-indusert planktonvekst lav og godt innenfor den naturlig forekommende variabiliteten. Disse resultatene tyder på at passende utformede store otec-planter ikke vil forårsake noen signifikant økning i biologisk vekst. Denne modellen vil være viktig for utviklere og regulatorer som kommersiell otec utvikler.
for mer informasjon og priser, kontakt: