해양열 에너지에 대한 이해

해양열 에너지에 대한 이해

목차

1. 해양열 에너지

2. 해양 에너지 장점과 한계

3. 해양 열에너지 기술 및 원리

4. 해양열 에너지 변환(OTEC)의 환경 고려 사항 및 완화 조치

 

 

 

 

1. 해양열 에너지

 

해양열에너지는 해양의 따뜻한 표층수와 차가운 심층수 사이의 온도차에서 도출되는 에너지를 의미합니다.

전기를 유도하고, 냉각하고, 다른 작업을 지원하기 위해 행사할 수 있는 재생 에너지의 한 형태입니다.
바다는 태양으로부터 열을 흡수하고 유지하는 능력으로 인해 막대한 양의 열 에너지를 저장합니다.

바다 표면 근처에서 태양은 물을 가열하여 데워지게 합니다.

하지만 바닷속으로 더 깊이 들어갈수록 온도는 점차 낮아집니다.

따뜻한 지표수와 차가운 심층수 사이의 온도차는 해양 열 에너지 변환(OTEC) 시스템을 통해 사용할 수 있습니다.

OTEC 시스템은 암모니아 또는 암모니아와 물의 혼합물과 같이 끓는점이 낮은 작동 유체를 사용하는

열 기계 사이클을 사용합니다. 따뜻한 면수는 작동 유체를 소멸시키는 데 사용되며,

작동 유체는 팽창하고 터빈을 구동하여 전기를 생성합니다. 파손된 작동 유체는 차가운 해양 심층수를

사용하여 응축되어 다른 용도로 사용할 수 있는 열을 방출합니다.

 

 

 

 

2. 해양열 에너지 장점과 한계

 

해양열에너지는 재생 가능한 에너지원으로서 몇 가지 장점이 있습니다. 표면과 심해 사이의 온도 등급이 중요한 

열대 지역에서 예측 가능하고 지속적으로 사용할 수 있습니다. OTEC 시스템은 태양열 또는 풍력 에너지와 같이

간헐적인 다른 재생 가능 자원과 달리 논스톱 발전을 제공할 수 있습니다. 또한 OTEC 시스템은 담수화, 단일 재배

지원 및 냉각 작업과 같은 다른 이점을 제공할 가능성이 있습니다.

그러나 해양 열 에너지를 사용하는 것도 한 게가 있습니다. OTEC 시스템은 복한 구조를 가지고 있으며 열 에너지를

전기로 변환하는 효율성은 현재 다른 재생 기술에 비해 낮습니다. 영양분이 풍부한 심해의 배출 및 해양 생태계에 대한

암묵적 영향과 유사한 환경적 영향을 정확하게 고려하고 완화할 필요가 있습니다.

전반적으로 해양 열 에너지는 재생 가능한 에너지 생성을 위한 유망한 길을 나타내며 지속적인 탐사 및 개발과 노력으로

효율을 높이고 비용을 절감하며 관련 문제를 해결하는 데 집중할 수 있습니다.

 

 

 

 

3. 해양 열에너지 기술 및 원리

 

OTEC으로도 알려진 해양 열 에너지는 전기를 유도하기 위해 해양의 따뜻한 표층수와 차가운 심층수 사이의 온도 차이를 활용하는 재생 가능 에너지원입니다. OTEC의 개념은 바다 표면의 물이 태양에 의해 뜨거워지고 더 깊고 차가운 물보다

훨씬 더 따뜻할 수 있다는 사실에 근거합니다.


지표수 취수 : 따뜻한 지표수는 파이프나 도관을 통해 OTEC 시스템으로 펌핑됩니다. 이 물은 일반적으로 섭씨 20도에서 30도(화씨 68도에서 86도) 사이의 온도를 가집니다.

증발 : 따뜻한 면수는 일반적으로 암모니아 또는 암모니아와 물의 혼합물과 유사한 저 비점 액체인 작동 유체를 소멸시키는 데 사용됩니다. 기화 과정은 증발기라고 하는 열 교환기에서 발생합니다.

팽창 및 응축 : 파손된 작동 유체는 팽창하고 생성기에 연결된 터빈을 구동하여 전기를 생산합니다.

팽창 후 수증기는 차가운 해양 심층수에 노출되어 응축됩니다.

냉수 공급 : 냉해수는 별도의 파이프나 도관을 통해 OTEC 시스템으로 펌핑됩니다. 일반적으로 약 1,000 측정(3,280

베이스) 이하의 깊이에서 공급되는 이 물의 온도는 섭씨 5도에서 10도(화씨 41도에서 50도) 사이입니다.

응축기 및 열 제거 : 차가운 해수는 파손된 작동 유체를 다시 액체 상태로 응축하는 데 사용됩니다.

응축 중에 방출된 열은 차가운 바닷물로 방출되고 액체 작동 유체도 다시 증발기로 펌핑되어 사이클을 반복합니다.

따뜻한 지표수와 차가운 심층수 사이의 끊임없는 온도 차이로 인해 OTEC 시스템은 전기를 유도할 수 있습니다.

온도 차이가 적을수록 OTEC 시스템이 더 효과적입니다. OTEC는 또한 담수화, 단일 재배 지원, 경우에 따라 육상 운영을 위한 가구 냉각과 같은 새로운 이점을 제공할 수 있습니다.

 

 

4. 해양열 에너지 변환(OTEC)의 환경 고려 사항 및 완화 조치

 

해양열 에너지 변환(OTEC)은 유망한 재생 에너지 기술입니다. 여전히 모든 형태의 에너지 탄생과 마찬가지로 해결해야 할 환경적 고려 사항이 있습니다. 다음과 같은 OTEC 및 암시적 완화 조치와 관련된 몇 가지 중요한 환경 고려 사항이 있습니다.

열 오염 : OTEC 시스템은 따뜻한 지표수에서 열을 흡수하여 거딩 지역에서 국부적인 냉각 효과를 가져올 수 있습니다. 이러한 온도 감소는 특정 온도 범위에 적응한 해양 생태계 및 유기체에 대한 반박을 제기할 수 있습니다.

완화 조치 : OTEC 시스템 개발자는 냉각수를 더 넓은 지역에 분산시키거나 환경 영향이 최소화되는 OTEC 지점을 선택하는 것과 유사하게 냉각 효과의 범위와 지속 시간을 최소화하기 위한 설계 전략을 사용할 수 있습니다.

영양분 배출 : OTEC 시스템은 응축을 위해 차가운 해양심층수를 사용하며, 이 물은 영양분이 풍부할 수 있습니다. 이 영양이 풍부한 물을 바다의 얼굴 하위 계층으로 다시 배출하면 영양에 대한 관심을 바꾸고 종 구성에 변화를 일으켜 원래 해양 생태계에 잠재적으로 영향을 미칠 수 있습니다.

완화 조치 : 생태적 영향을 최소화하기 위해 배출 위치를 신중하게 선택하거나 희석을 통해 영양분 배출을 관리할 수

있습니다. 또한, 영양분 배출물을 평가하고 결과적으로 작업을 적응시키기 위해 커버링 프로그램을 시행할 수 있습니다.

Marine Life Interaction : OTEC 시스템은 해양 유기체에 위험을 초래할 수 있는 입력 및 배출 파이프에 해당합니다.

이러한 구조의 존재는 해양 생물, 특히 작은 유기체나 나이아드의 계략이나 함정으로 이어질 수 있습니다.

완화 조치 : 적용 가능한 메쉬 크기 또는 방어 방어로 입력 및 배출 시스템을 설계하면 물 유입을 허용하면서 작은 유기체의 진입을 도울 수 있습니다. 환경 영향 평가를 수행하고 원래 해양 생태계에 미치는 영향을 최소화하기 위한 조치를 시행하는 것이 필수적입니다.

소음 및 진동 : OTEC 시스템은 해양 포유동물과 어류를 포함한 해양 생물에 영향을 미칠 수 있는 소음과 기후를 유발할

수 있는 터빈과 펌프의 작동을 포함합니다.

소음 감소 완화 조치 : 격리, 장벽 또는 더 조용한 장비 선택은 해양 생물에 대한 영향을 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 원종의 지각력을 이해하고 결과적으로 OTEC 시스템을 설계하면 소음 및 진동 상품을 최소화하는 데에도 기여할 수 있습니다.

해저 교란 : OTEC 구조물의 설치는 해저 고정 또는 기초 구조물을 지탱할 수 있으며 잠재적으로 해저 및 해양 영역의 물리적 교란을 초래할 수 있습니다.

완화 조치 : 해양 영역을 평가하기 위해 철저한 지점 점검을 수행하고 민감한 지역을 피하면 해저 교란을 최소화할 수 있습니다. 건설 및 정박 방법에 대한 세련된 관행을 시행하면 영향을 더욱 완화할 수 있습니다.

모니터링 및 탐사 : 논스톱 모니터링 및 탐사는 해양 지형에서 OTEC 시스템의 장기 상품을 평가하는 데 중추적입니다.

여기에는 수질 모니터링, 생태계 변화 및 완화 조치의 효과가 포함됩니다.

완화 조치 : 환경 영향을 평가하기 위한 포괄적인 모니터링 프로그램을 수립하고, 적응형 운영 전략을 시행하고, 진행 중인 탐사 및 협력을 촉진하면 OTEC 시스템의 효과적인 환경 운영에 기여할 수 있습니다.

특정 환경 고려 사항 및 완화 조치는 OTEC 시스템의 위치, 규모 및 설계에 따라 다를 수 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다. OTEC 기술의 지속 가능하고 책임감 있는 배치를 보장하기 위해서는 강력한 환경 영향 평가 시행, 이해관계자 및

기존 지역 사회 참여, 적용 가능한 규정 및 준수가 필수적입니다.