Energia dal mare Ocean Energy Conversion OEC Technologies

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Indice della lezione ii, 3 Impatto ambientale delle tecnologie mare motrici. 4 Analisi economica,Analisi dei costi, Il mercato delle tecnologie mare motrici stato dell arte. Le barriere di mercato, 5 OWC applicazione ad un isola minore del Mediterraneo. Modello time dependent,Simulazione delle prestazioni. 6 Riferimenti bibliografici e www,Gruppo SEA Latina Sapienza.
1 Energia dal mare Energia dal mare origine e classificazione i. Fonti Sorgenti Tipo di energia,primarie utile ottenibile. Legenda E E Energia elettrica, Energia di rivoluzione della terra E M E M Energia meccanica. Formazione E T Energia termica,del sistema calore da attivit vulcanica. solare Calore soffioni etc,gradiente termico terrestre. Gravitazionale maree E M,sole terra luna,reazioni fissione.
Formazione nucleari E T,fusione E E,elementi E T,isotopi radioattivi. irraggiamento utilizzato direttamente E T,Radiazione evaporazione e. solare effetti termici condensazione E M,dello di acqua. irraggiamento gradiente termico degli E T,oceani e di salinit dei mari. effetti meccanici vento sorg eolica,correnti e onde marine.
irraggiamento,combustibili solidi,effetti biologici liquidi e aeriformi. irraggiamento fotosintesi marina E E, da C Caputo Gli impianti convertitori di energia Mason 1997 Gruppo SEA Latina Sapienza. 1 Energia dal mare,Energia dal mare origine e classificazione ii. interazione con il sole,Interazione con il,moto della luna. from Bloss and Kappelmeyer Survey of Energy Sources 1980. Gruppo SEA Latina Sapienza,1 Energia dal mare,Energia dal mare origine e classificazione iii.
En potenziale meccanica conversione en meccanica, cinetica potenziale processo di conversione diretto. e g simile idro elettrico elevate,eff di conversione determinata. En potenziale termica dalla tecnologia,maree maree. correnti moto ondoso termico,sottomarine conversione en termica. moto bassa qualit entalpica,ondoso En Meccanica,dell accumulo di calore sensibile.
nelle masse d acqua,limite di Carnot per il passaggio. Energia elettrica termo meccanico,interazione con rete di potenza. sistemi di accumulo di energia,discontinuit della disponibilit. da RES della fonte energetica i e,condizioni meteo cicli stagionali. cicli di rivoluzione planetari,Gruppo SEA Latina Sapienza.
1 Energia dal mare,Energia dal mare, Descrizione delle tecnologie En potenziale meccanica. mare motrici per fonte primaria,cinetica potenziale. Energia dalle maree maree En potenziale termica,correnti gradiente. moto ondoso termico,Energia dalle correnti sottomarine sottomarine. moto En Meccanica,Energia dal gradiente termico ondoso.
Energia dal moto ondoso,Energia elettrica,Forma di energia Stima della risorsa. marina globale,Maree 300 TWh anno Produzione elettrica. globale attuale,Onde 80 000 TWh anno,Correnti 800 TWh anno 17 400 TWh anno. Gradiente termico 10 000 TWh anno, Gradiente salino 2 000 TWh anno Fonti Policy Report IEA OES 2006. IEA Statistics for 2004,Gruppo SEA Latina Sapienza.
1 Energia dal mare,Energia dalle maree i,Lunar power. La sorgente di energia prodotta dal moto,di rivoluzione della Luna. l attrazione gravitazionale provoca il periodico,sollevamento delle masse d acqua terrestri e per. questo tramite l accumulo di energia in forma,potenziale sollevamento ovvero la creazione. di correnti di marea,Due modalit di conversione energia dalle.
Energia cinetica delle correnti indotte dalle maree. Energia potenziale generata dal dislivello Struben A M A Tidal Power London Sir Isaac Pitman Sons Ltd 1921. La conversione di energia dalle maree caratterizzata da cicli di conversione prevedibili. Il sistema di conversione operativo in intervalli di 6 12 h con periodo di 24 h. La differenza tra periodo di rivoluzione lunare e quello terrestre comporta un leggero sfasamento tra la. disponibilit maree e la domanda di potenza dalla rete bacini di accumulo. L efficienza di conversione legata all altezza delle maree e g 10 m 17 m in ragione del sito. Gruppo SEA Latina Sapienza,1 Energia dal mare,Energia dalle maree ii. Componenti, sbarramenti infrastrutture navali banchine chiuse turbine idrauliche tipo Kaplan. a basso carico idraulico e calettamento palare variabile bacini di accumulo. Modalit di funzionamento,Fase a alta marea chiuse aperte riempimento. del bacino con turbine in free wheeling,Fase b bassa marea bacino pieno generazione. di potenza,Possibilit di generazione bi direzionale di.
potenza efficienza ridotta per il de rating di,prestazioni delle turbine. Possibilit di regolazione e modulazione potenza,negli impianti a bacino e g come per generazione. idro elettrica,Gruppo SEA Latina Sapienza,1 Energia dal mare. Energia dalle maree iii, Area del bacino Potenza installata Potenza specifica. Paese Localit media delle 2 2,km MW MW km, Argentina San Jose 5 9 6800 impianti di potenza di.
Canada Cobequid 12 4 240 5338 22 2 taglia elevata,Cumberland 10 9 90 1400 15 6. Shepody 10 0 115 1800 15 6,United States Knik Arm 7 5 2900. costi in conto capitale,Turnagain Arm 7 5 6500,India Kutch 5 3 170 900 5 3. molto elevati,Cambay 6 8 1970 7000 3 6,Korea Garolim 4 7 100 480 4 8. United Kingdom Severn 7 0 520 8640 16 6 bassi costi di esercizio. Mersey 6 5 61 700 114 7,Wyre 6 0 5 8 47 8 1,Conwy 5 2 5 5 33 6.
elevato impatto,France Mont Saint Michel 8 4 610 9700 15 9. ambientale prodotto,La Rance 8 4 22 349 15 9,Arguenon 8 4 28 446 15 9. dalle infrastrutture di,Russia Mezen 9 1 2300 15000 6 5 intercettazione. Penzhinskaya Bay 6 0 50000,Australia Secure Bay 10 9. Mexico Rio Colorado 6 7,United States Passamaquoddy Bay 5 5.
Gruppo SEA Latina Sapienza,1 Energia dal mare,Energia dalle correnti sottomarine i. L energia delle correnti sottomarine ad oggi inesplorata caratterizzata da un elevato. potenziale e g in Europa circa 75 GW,l energia delle correnti del tipo non a. barriera al contrario di quella ottenuta,sfruttando l innalzamento e l abbassamento delle. riduzione dei costi e dell impatto ambientale,connesso con le infrastrutture di centrale negli. impianti per le maree,Le turbine per lo sfruttamento delle correnti.
marine in configurazione non intubata sono,come per le tecnologie eoliche ad asse. orizzontale o ad asse verticale,turbine ad asse orizzontale adatte alle. correnti marine costanti quelle presenti in,Mediterraneo o nel canale della Manica. turbine ad asse verticale adatte alle correnti,di marea caratterizzate da inversioni di moto. Gruppo SEA Latina Sapienza,1 Energia dal mare,Energia dalle correnti sottomarine ii.
Valutazione del potenziale, Valutazione del potenziale specifico 3 kW per m2 di area spazzata per una corrente di. acqua alla velocit di 3 m s i e 11 Km h, e g per un aeromotore 3kW per m2 di area si ottengono. per correnti d aria alla velocit di 28 m s i e 101 Km h. Sfruttamento economicamente conveniente per correnti di velocit compresa tra 2 25. e 2 5 m s con fondali di profondit compresa tra 20 m e 30 m. per ottimizzare lo strato limite della corrente,e gli effetti di bordo esercitati dal fondale e. dalla superficie di separazione,La mappa mostra gli hot spots per lo. sfruttamento delle correnti sottomarine nel,Regno Unito e nel nord della Francia.
Per impianti sperimentali con turbine ad asse, orizzontale centrale di Hammerfest in Norvegia e a. Lynmouth in UK il COE pari a 4 cents kWh,si calcola di raggiungere costi ancora pi. competitivi nelle configurazioni di impianto a,rotori multipli i e sea turbine farm. Gruppo SEA Latina Sapienza,1 Energia dal mare,Energia dalle correnti sottomarine iii. Progetti ed impianti,UK progetto della Marine Current Turbines Ltd.
1999 progetto rotore ad asse orizzontale 11m diametro 300 kW. installato nel 2003 al largo di Lynmouth Devon,impiego stand alone e g carico di dump. 2007 progetto rotore doppio ad asse orizzontale 1 MW. impiego grid connected,Seagen array,2007 progetto 10 twin rotors ad. asse orizzontale,concetto di sea turbines farm,impiego grid connected. Gruppo SEA Latina Sapienza,1 Energia dal mare,Energia dalle correnti sottomarine iii. La Corrente del Golfo presenta nello,stretto della Florida una portata di circa.
30 milioni di m3 s 50 volte la portata di,tutti i fiumi del mondo. Potenza valutata 25 GW,Potenza prelevabile 1 GW per evitare. cambiamenti delle condizioni climatiche, Stretto di Messina correnti con velocit di 1 5 m s. Gruppo SEA Latina Sapienza,1 Energia dal mare,Energia dal gradiente termico oceanico OTEC i. Principio di funzionamento, L energia solare assorbita dalla superficie del mare in forma termica crea una.
differenza di temperatura fra le acque superficiali che possono raggiungere i 25 28 C. e quelle in profondit e g a 600 m alla temperatura di 6 7 C. Il primo riferimento documentale all uso energetico del gradiente termico del. mare appare nel 1870 in Ventimila leghe sotto i mari di Jules Verne. L energia termica delle acque superficiali pu essere impiegata quale sorgente calda o. superiore per l alimentazione di un ciclo Rankine a vapore e g con fluidi motori quali. acqua ammoniaca o fluoro mentre l energia termica a bassa temperatura delle acqua. profonde costituisce la sorgente fredda per la condensazione. Una differenza di 20 gradi centigradi basta a garantire la produzione di una quantit di. energia economicamente sfruttabile, Attualmente realizzati impianti di potenza massima pari a 250 KW ma si pensa di poter. arrivare a 2 MW pur con costi d impianto molto alti. La prima centrale per la conversione dell energia termica degli oceani OTEC attiva dal 1979 al. largo delle isole Hawaii,Gruppo SEA Latina Sapienza. 1 Energia dal mare Master Ridef,Energia dal gradiente termico oceanico OTEC ii. Potenziale della risorsa,risorsa OTEC, acque equatoriali nella fascia 10 S 10 N temperatura superficiale 22 C 24 C. costa orientale dell Africa caratterizzata da temperature di fondo pi elevate. acque equatoriali nella fascia 20 S 10 S e 10 N 20 N temperatura superficiale 20 C 22 C. costa occidentale del Sud America zona particolarmente fredda. 98 nazioni interessate dall accesso a risorse termiche OTEC economicamente sfruttabili. i e 20 C di gradiente di temperatura entro 200 miglia dalla costa. stima mondiale indica potenza di 577 GW fonte US Dept of State 1981. Gruppo SEA Latina Sapienza,1 Energia dal mare Master Ridef.
Energia dal gradiente termico oceanico OTEC iii,Cicli motori. Closed Cycle OTEC CC OTEC,D Arsonval 1881 cicli a vapore ad ammoniaca. richiede acqua di condensazione,a profondit comprese tra 800 m e. OTEC a ciclo chiuso,Open Cycle OTEC OC OTEC,Claude 1921 cicli aperti a vapor d acqua. De salinated water,il calore sensibile alimenta un.
processo di evaporazione a flash,la condensa impiegabile come. acqua dissalata rappresenta un,Vacuum pump sotto prodotto utile. OTEC a ciclo aperto,Gruppo SEA Latina Sapienza,1 Energia dal mare Master Ridef. Energia dal gradiente termico oceanico OTEC iv,efficienze di conversione e prestazioni. efficienza di conversione 24 C hot 4 C cold,ciclo ideale 8 ciclo reale 3 4.
consumo specifico di acqua, evaporatore 4 m3 s condensatore 2 m3 s ratio 2 1 per MW. perdite per pompaggio,tra il 20 e il 30 per velocit media di 2 m s. e g 100 MW,400 m3 s acqua calda D 16 m profondit 20 m. De salinated,200 m3 s acqua fredda D 11 m profondit 1000 m. de rating prestazionale,Vacuum pump, output di potenza si riduce di circa 900 kW per 1 C di.
riduzione della sorgente calda i e sorgente fredda a T costante. taglia limite per cicli CC OTEC 100 MW imposta dalle tubazioni dell acqua di raffreddamento. taglia limite per cicli OC OTEC 2 5 MW imposta dalla bassa pressione di vaporizzazione. Gruppo SEA Latina Sapienza,1 Energia dal mare,Energia dal gradiente termico oceanico OTEC v. Schemi impiantistici, Gli impianti OTEC possono operare in configurazione land based o inshore near shore o. offshore su battelli flottanti,Impianti CC OTEC,Hawaii USA entrata in esercizio 1979. 50 kW potenza lorda 18 kW potenza netta,rendimento organico 0 36. impianto dimostrativo di tipo land based,Impianti OC OTEC.
Hawaii USA periodo di esercizio 1993 1998,gradiente termico OTEC 26 C 6 C. 255 kW potenza lorda 103 kW potenza netta 0 4 l s di acqua. rendimento organico 0 40,impianto dimostrativo di tipo land based. Impianti ibridi CC OC OTEC, CC OTEC produzione potenza e OC OTEC produzione acqua. pre commercial floating gradiente termico OTEC 26 C 6 C. 7 9 MW potenza lorda 5 2 MW netta 2 3 103 m3 g acqua. A Corsini Milano 27 febbraio 2006,Gruppo SEA Latina Sapienza. 1 Energia dal mare,Energia dal gradiente termico oceanico OTEC vi.
Analisi dei costi economico ambientali,Vega L A Marine Soc Jour 6 4 2003 pp 25 35. TG 700 900,IMV 800 1000, tecnologie OTEC capital intensive limiti di convenienza economica devono considerare. gli eventuali prodotti multipli o mercati di nicchia come i sistemi di potenza non elettro. tecnologie OTEC impatti ambientali, consumo di acqua per 100 MW pari alla portata del fiume Colorado. da C Caputo Gli impianti convertitori di energia Mason 1997 Legenda E E Energia elettrica E M Energia meccanica E T Energia termica

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