首台商业规模海洋热能发电机预计2025年投入使用

2023年11月14日 16:50 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

从温暖的海面和寒冷的深海之间的温差中收集能量当然不是什么新想法--事实上,早在 142 年前的 1881 年,人们就开始尝试这种方法,1930 年,古巴建成了一座 22 千瓦的 OTEC 发电站。热带海洋平均每天吸收约 278 petawatt 小时的太阳能。只需收集其中的 1/4000,就能供应全世界每天的用电量,而海洋热能转换提供了一种可行的方法。

无标题.webp

Global OTEC 的清洁能源驳船 Dominique 号利用深水和表层水之间的温差发电

基本原理是这样的:你要去一个温差持续较大的地区--在热带的某个地方,离陆地相当近,在那里你可以在 800 米(2625 英尺)左右的深度取到 4 °C(39 °F)的冷水,并全年从海面取到超过 25 °C(77 °F)的温水。

然后,利用沸点介于这两个温度之间的制冷剂型液体(如氨),建立一个停泊在海底的浮动驳船,并配备一个闭环动力系统。温暖的表层海水使这种液体沸腾,沸腾后的液体膨胀为气体,驱动涡轮机发电,然后用从深海通过绝缘管道引入的冷水冷却和冷凝液体,并再次循环。

这样的系统可以全天候以适合基荷使用的恒定速率可靠发电。它可以在几秒钟内升高或降低输出功率,以应对需求高峰和低谷。如果通过成千上万艘漂浮的 OTEC 驳船进行大规模部署,这种做法就有可能限制海面温度的上升,而 2023 年海面温度一直在飙升。

图片.png

不过,从历史上看,OTEC 所产生的绝大部分电能也被用于运行将冷水输送到海面的水泵;1981 年,东京电力公司在瑙鲁启动了一座发电厂。例如,它产生了约 120 千瓦的电能,但其中约 90 千瓦被用来运行发电厂。因此,虽然能源资源几乎是无限的,但开采效率却很低。

还有其他一些挑战:在这些热带地区,暴风雨可能会破坏浮动驳船,或将其拖来拽去,导致通往海底的绝缘长管断裂。与任何海洋项目一样,还需要应对生物污染和海水的腐蚀性。

而且经济效益也很差;这仍然是一项早期技术,尚未从规模经济中获益。长期以来,人们一直认为,要想在成本上与更成熟的发电方案竞争,就需要建造一个 100 兆瓦规模的海洋热能转换系统,而目前还没有人建造过接近这一规模的系统。

尽管如此,伦敦全球海洋热能转换公司(Global OTEC)表示,"全球能源经济学的最新变化和组件效率的进步"使得现在是再次推动这一想法的时候了。在最近举行的维也纳国际能源与气候论坛上,该公司提出了一个名为"多米尼克"(Dominique)的 OTEC 驳船新概念,预计将于 2025 年在圣多美和普林西比(非洲西海岸的一个小岛国)沿海开始试运行。

"多米尼克号"驳船设计为全年提供 150 万千瓦的净输出功率,根据计算,足以供应该国全部 7800 多万千瓦时能源消耗的近 17%,显然也足以让 Global OTEC 将其称为"首个商业规模的 OTEC 平台"。

Global OTEC 创始人兼首席运营官丹-格雷奇(Dan Grech)在一份新闻稿中说:"我们知道,多米尼克将改变小岛屿和沿海国家的命运,这也是我们认为项目进展顺利的原因。这是我们希望与投资者分享的重要经验,因为公私合作伙伴关系使得关键的技术经济、环境和社会研究得以顺利进行,并取得了今天的进展。"

现阶段尚不清楚该项目是否已获得全部资金,还是仍在寻求融资,但该公司表示,就平准化能源成本(LCoE)而言,预计早期的 OTEC 驳船每兆瓦时的输电成本在 150-300 美元之间。尽管其可靠的全天候发电能力使其非常适合地理位置和其他因素有利的某些可再生能源电网,但在这个价格上,它将很难与其他电源竞争。

该公司表示,随着时间的推移,大型发电厂的发电价格可能会低至 50 美元/兆瓦时,这可能更接近风能和太阳能发电的价格,具体取决于这些市场的发展情况。

但要达到这一目标并非易事,2014年宣布的一个更雄心勃勃的项目就证明了这一点,该项目将在加勒比海马提尼克岛附近建造一座总发电量16兆瓦、净发电量10兆瓦的OTEC设施。2014年7月,Akuo Energy公司和DCNS公司为所谓的NEMO项目获得了约7210万欧元的资金,但Akuo公司在四年后宣布,DCNS公司(已更名为Naval Energies公司)因"与主要冷水进水管有关的技术困难"而搁置该项目。Naval Energies的网站几乎没有说明什么,因为它现在是一个看起来非常可疑的投注网站,上面有一些衣着暴露的女性照片。

另一个支持者海洋热能公司(Ocean Thermal Energy Corporation)在五月份发布的一份新闻稿中指出,"目前,OTEC 的进展受到了所谓的创新死亡谷(Innovation Valley of Death)的限制",至少需要花费 2-3 亿美元建造一座 5-10 兆瓦的 OTEC 发电站,并在"完全亏损"的情况下运行数年,才能证明这一概念值得推广到 100 多兆瓦的规模。OTE 公司提出的解决方案是:将这一想法与在瓦胡岛上开采比特币结合起来,这听上去越来越不靠谱。

《海洋科学与工程学报》(Journal of Marine Science and Engineering)于 2021 年发表了一篇评论文章,赞扬了 OTEC 技术的"巨大潜力",但指出"高昂的基础设施成本"和"海洋水域恶劣的腐蚀性环境"阻碍了该技术向商业化发展。文章写道:"许多公司一直在开发新的高效解决方案,在未来几十年里,该领域的研发活动可能会越来越多,但在偏远岛屿地区,该技术可能会与海水淡化技术结合使用,但这些地区通常没有足够的资金来支付该技术的投入。"

因此,尽管我们和其他人一样对了解清洁能源替代技术感到兴奋,并祝愿全球海洋热能技术公司能在2025年之前成功地向圣多美和普林西比提供海洋热能,但我们不得不认为这是个遥不可及的梦想。

对文章打分

首台商业规模海洋热能发电机预计2025年投入使用

1 (50%)
已有 条意见

    最新资讯

    加载中...

    编辑精选

    加载中...

    热门评论

      Top 10

      招聘

      created by ceallan