Крупнейшая электростанция, использующая температурный градиент морской воды, появится в Китае

Энергия температурного градиента морской воды (ЭТГМВ) — потенциально мощнейший источник электроэнергии. Вода океанов на глубине даже в экваториальных зонах весьма прохладна (в основном 5–10 °C), в то время как в поверхностных слоях часто бывает довольно тёплой (более 25 °C). Такая разность температур возникает буквально на сотнях метров перепада глубин и вполне может быть использована для электрогенерации. По расчётам, даже извлечение 5% энергии Солнца, поглощаемой океанами и ведущей к разности температур в их слоях, способно обеспечить 10 000 ГВт генерирующих мощностей — то есть 80 трлн кВт•ч в год, что вчетверо превышает нынешнюю мировую электрогенерацию.

У берегов Хайнаня разница температур у поверхности и на глубине превышает 22 °С. (Здесь и ниже иллюстрации Lockheed Martin.)

Но для реализации такой системы нужно преодолеть ряд сложностей, из-за которых мощность электростанций на ЭТГМВ пока не превышает десятков киловатт. Концепция компании Lockheed Martin заключается в следующем: во-первых, надо правильно выбирать район работы станции — добиваться максимальной разности температуры поверхностных и глубинных слоёв; во-вторых, использовать оптимальную по энергозатратам схему. В системе, предлагаемой Lockheed Martin, аммиак в теплообменнике испаряется в тёплых поверхностных слоях; испарившийся газ крутит турбину и поступает в нижнюю часть теплообменника, охлаждаясь глубинной водой и превращаясь в жидкость, затем повторно используемую для генерации энергии. Паразитные потери на перекачку аммиака равны тут примерно 40% от получаемой чистой генерации, а стоимость, по оптимистичным оценкам компании, может находиться в районе всего-то 7 центов за киловатт-час.

Такая схема идеально подходит для прибрежных областей и особенно островов, где генерация энергии часто зависит от привозного топлива, а потому фантастически дорога. Так, стоимость на Гавайских островах равна (январь 2013 года) 37,86 цента за кВт•ч для домохозяйств и 31,69 цента для промпредприятий, что, несомненно, заставляет радоваться малочисленности последних в этом штате США. Для сравнения: в континентальных Штатах эти цены равны жалким 11,47 и 6,45 цента за кВт•ч соответственно.

Офшорная электростанция на ЭГТМВ принципиально довольно проста, но крупных станций такого типа пока никто не строил, и Lockheed Martin здесь первопроходец.

Именно поэтому в 2009 году Lockheed Martin собиралась начать строительство на Гавайях электростанции на ЭТГМВ по новой технологии (собственной разработки). Но ВМС США, которые частично финансировали проект, посчитали для себя чересчур рискованным вкладываться в неё, поэтому 13 апреля 2013 года компания подписала соответствующий меморандум о взаимопонимании с китайской Reignwood Group, планирующей застроить прибрежные районы острова Хайнань.

Мощность пилотной станции равна 10 МВт, однако, если опыт окажется удачным, она будет увеличена до 100 МВт. В отличие от ветровой или солнечной энергии, такого рода установка способна работать в полную и одинаковую силу круглые сутки, а каждая такая станция сможет дать достаточно энергии, чтобы заменить 1,3 млн баррелей нефти и снизить выбросы углекислого газа на полмиллиона тонн в год:

Подготовлено по материалам Lockheed Martin.