La fuente básica de calor solar es recoger la energía de la radiación solar y convertirla en energía térmica mediante interacciones inofensivas.
Los colectores solares más utilizados en la actualidad incluyen principalmente colectores de placa plana, colectores de tubos de vacío y colectores de enfoque. En términos generales, según las diferentes temperaturas que se pueden alcanzar y los usos, la utilización de la energía solar fototérmica se puede dividir en utilización de baja temperatura (por debajo de 200 °C), utilización de temperatura media (200 ~ 800 °C) y utilización de alta temperatura ( por encima de 800°C). En la actualidad, la utilización de baja temperatura incluye principalmente calentadores de agua solares, secadores solares, destiladores solares, salas solares, invernaderos solares, sistemas solares de aire acondicionado y refrigeración, etc. La utilización de temperatura media incluye principalmente cocinas solares y dispositivos de generación de energía solar térmica. La utilización de alta temperatura incluye principalmente hornos solares de alta temperatura. La siguiente es una breve introducción a varias formas principales de utilización de la energía solar térmica.
① Aprovechar directamente el calor solar. El colector solar se refiere principalmente al calentador de agua solar, que es el dispositivo más común para la utilización de energía solar térmica. Su principio básico es recolectar la energía de la radiación solar y convertirla en energía térmica mediante la interacción con la materia para la producción y la vida. El desarrollo de calentadores de agua solares ha pasado por cuatro generaciones: tipo seco, tipo placa plana, tipo tubo de vacío de vidrio y tipo tubo de vacío con tubo de calor.
(2) Generación de energía solar térmica. La generación de energía solar térmica, también conocida como generación de energía solar térmica, es uno de los focos en el campo del aprovechamiento de la energía solar en el mundo actual. El principio de generación de energía solar térmica es muy sencillo, es decir, el colector solar recoge la alta temperatura generada por la radiación solar para sustituir una caldera convencional o accionar un generador Stirling para generar electricidad. En comparación con las centrales eléctricas tradicionales, las centrales solares térmicas tienen dos ventajas principales: todo el proceso de generación de energía es limpio y no hay emisiones de carbono del río caliente; el uso de energía solar no tiene ningún costo de combustible; La generación de energía solar térmica requiere una alta temperatura de recolección de calor y generalmente requiere el uso de colectores focalizados para aumentar la densidad del flujo de energía luminosa.
En la actualidad existen tres tipos principales de sistemas de generación de energía solar térmica: sistema de concentración por canal, sistema de torre y sistema de antena. El sistema canal utiliza espejos cilindroparabólicos para enfocar la luz solar en un receptor tubular, y el medio de transferencia de calor en el tubo calefactor genera vapor para impulsar una turbina de vapor convencional para generar electricidad. Los sistemas de torre utilizan un helióstato que sigue al sol de forma independiente, enfocando la luz solar en un receptor fijado en la parte superior de la torre, generando altas temperaturas. Un sistema parabólico es un reflector parabólico compuesto por muchos espejos. El receptor está en el foco de la parábola y el medio de transferencia de calor en el receptor se calienta a aproximadamente 750 °C, lo que hace que el motor genere electricidad.
2. Generación de energía solar fotovoltaica La generación de energía solar fotovoltaica es un método de nueva generación que utiliza el efecto fotovoltaico de los materiales semiconductores de las células solares para convertir directamente la energía de la radiación solar en energía eléctrica. Hay dos tipos de sistemas de generación de energía: operación independiente y operación conectada a la red. Los sistemas de generación de energía fotovoltaica independientes requieren baterías como dispositivos de almacenamiento de energía y se utilizan principalmente en áreas remotas sin redes eléctricas y áreas con poblaciones dispersas. El costo de todo el sistema es muy alto. En áreas con redes eléctricas públicas, los sistemas de generación de energía fotovoltaica pueden ser. conectado a la red eléctrica para su funcionamiento, lo que puede ahorrar baterías y no solo el costo se reduce considerablemente, la eficiencia de generación de energía es mayor y el desempeño ambiental es mejor.
El sistema de generación de energía fotovoltaica se compone principalmente de componentes de células solares, controladores e inversores. Entre ellos, los componentes de las células solares son la parte central de todo el sistema de generación de energía y la parte más valiosa del sistema de generación de energía solar. Su función es convertir la energía solar en energía eléctrica o enviarla a la batería para su almacenamiento. La calidad y el coste de los paneles solares determinarán directamente la calidad y el coste de todo el sistema. La función del controlador solar es controlar el estado de funcionamiento de todo el sistema y proteger la batería contra sobrecargas y sobredescargas. En lugares con grandes diferencias de temperatura, los controladores calificados también deben tener funciones de compensación de temperatura. Además, los interruptores controlados por luz y los interruptores de luz controlados por tiempo son funciones comunes de los controladores. La función principal del inversor es convertir la salida de CC de bajo voltaje directamente de la energía solar en corriente alterna utilizable.
Las células solares son el componente básico de los sistemas de generación de energía fotovoltaica y la fuente de su generación eléctrica.
Su principio es generar cargas libres en algunos semiconductores específicos bajo la irradiación de la luz solar. El movimiento direccional de estas cargas libres se acumula y genera una determinada fuerza electromotriz, que puede proporcionar corriente a circuitos externos. Este fenómeno se llama efecto fotovoltaico o efecto fotoeléctrico y es la base física para fabricar células solares.
Como núcleo de toda la cadena de la industria solar fotovoltaica, las células solares comerciales incluyen principalmente los siguientes tipos: células de silicio monocristalino, células de silicio policristalino, células de silicio amorfo, células de telururo de cadmio, células de seleniuro de indio y cobre, etc. Actualmente también se están estudiando películas delgadas de silicio policristalino y células solares orgánicas. Pero en términos de aplicaciones prácticas, las tecnologías de película delgada representadas por silicio monocristalino, silicio policristalino y silicio amorfo son las principales.
3. La producción de hidrógeno solar es una fuente de energía secundaria y una nueva fuente de energía. Es limpio, no tóxico, no contaminante para el medio ambiente y tiene una amplia gama de usos. Actualmente, los métodos para utilizar la energía solar para dividir agua y producir hidrógeno incluyen: división de agua solar para producir hidrógeno, generación de energía solar para electrolizar agua para producir hidrógeno, agua fotocatalítica para producir hidrógeno, producción de hidrógeno solar, etc.
4. Los edificios solares utilizan energía solar para el suministro de energía, calefacción, refrigeración e iluminación, lo cual es una nueva dirección de desarrollo para la utilización de la energía solar.
El desarrollo de edificios solares se puede dividir a grandes rasgos en tres etapas: la primera etapa es la "casa solar pasiva", que se desarrolla completamente a través de la estructura, orientación y distribución del edificio y la aplicación de materiales relacionados. Edificios que recolectan, almacenan y distribuyen energía solar; la segunda etapa es la "sala solar activa", que es un edificio con colectores solares y sistemas de aire acondicionado y calefacción; la tercera etapa es la aplicación de células solares para proporcionar calefacción y aire; acondicionamiento del edificio, iluminación y electricidad, que pueden cubrir plenamente estos requisitos y se denominan "viviendas de consumo energético cero". Su uso típico es la integración fotovoltaica en edificios.
La energía fotovoltaica integrada en edificios (BIPV) es la combinación perfecta de energía solar fotovoltaica y edificios y pertenece a la generación de energía distribuida.
5. Otras formas de energía solar ① Coches solares. Los automóviles solares utilizan células solares para convertir la energía solar en energía eléctrica y utilizar esta energía eléctrica como fuente de energía para conducir el automóvil.
②Desalación solar de agua de mar. En comparación con los sistemas de desalinización de agua de mar existentes, los sistemas solares de desalinización de agua de mar tienen muchas ventajas: pueden funcionar de forma independiente, no están restringidos por condiciones como el vapor y la electricidad, no contaminan, tienen un bajo consumo de energía y bajas emisiones, son seguros, estables y confiables. en funcionamiento y tienen un valor de aplicación excepcional; escala de producción flexible, gran adaptabilidad, inversión relativamente pequeña y bajo costo.
Tecnología de energía eólica El aprovechamiento de la energía eólica se basa principalmente en la energía eólica y la generación de energía eólica, de las cuales la generación de energía eólica es la principal. Impulsado por energía eólica, significa utilizar el viento para impulsar directamente varios dispositivos mecánicos, como impulsar bombas de agua para levantar agua.
Los principales métodos de utilización de la energía eólica incluyen: generación de energía eólica, levantamiento de agua por el viento, navegación a vela, calentamiento por viento, etc.
1. Tecnología de turbinas eólicas de eje horizontal Debido a que las turbinas eólicas de eje horizontal tienen las ventajas de una alta eficiencia de conversión de energía eólica, un eje giratorio corto y una economía más destacada que las grandes turbinas eólicas, se han convertido en la máquina principal del sector. modelo de desarrollo de la energía eólica en el mundo y ocupan más del 95% de la cuota de mercado. En la actualidad, las turbinas eólicas de eje vertical desarrolladas durante el mismo período tienen una pequeña participación de mercado y un número limitado de aplicaciones debido a problemas como ejes demasiado largos, baja eficiencia de conversión de energía eólica y dificultades para arrancar, detener y cabecear. Sin embargo, debido a sus ventajas como la dirección omnidireccional del viento, el dispositivo de cambio de velocidad y el generador que se puede colocar debajo de la rueda de viento (o en el suelo), la investigación y el desarrollo internacionales relevantes han continuado y logrado ciertos avances en los últimos años.
2. La capacidad de una sola máquina de las turbinas eólicas continúa aumentando y la eficiencia de utilización continúa mejorando. En los últimos años, la capacidad unitaria de las turbinas eólicas en el mercado mundial de la energía eólica ha seguido aumentando. Los modelos convencionales en el mundo aumentaron de 500 a 1.000 kilovatios en 2000 a 2 o 3 megavatios en 2004. La mayor capacidad unitaria de turbinas eólicas actualmente operativas en el mundo es de 5 MW, y ya ha comenzado el diseño y desarrollo de turbinas eólicas de 10 MW.
3. La tecnología de energía eólica marina se ha convertido en la dirección del desarrollo. En la actualidad, el coste de construir un parque eólico marino es de 1,7 a 2 veces mayor que el de uno terrestre, y la generación de energía es 1,4 veces mayor que la de un parque eólico terrestre, por lo que su economía aún no es tan buena como la de uno terrestre. parque eólico. Con el continuo desarrollo de la tecnología, el costo de la energía eólica marina seguirá disminuyendo y su economía se volverá gradualmente más prominente.
4. La velocidad de paso variable y el ajuste de potencia se utilizan ampliamente. Dado que la regulación de potencia de paso variable tiene las ventajas de un control de carga estable, seguridad y eficiencia, este año se ha utilizado ampliamente en grandes turbinas eólicas.
5. La tecnología de accionamiento directo y convertidor de potencia total se desarrolla rápidamente.
El método de acceso directo sin caja de cambios puede reducir eficazmente las fallas de la unidad causadas por problemas de la caja de cambios, mejorar efectivamente la confiabilidad operativa y la vida útil del sistema y reducir los costos de mantenimiento. Por lo tanto, ha sido favorecido por el mercado y su participación de mercado continúa expandiéndose.
6. La nueva turbina eólica de eje vertical adopta un concepto de diseño completamente diferente, adopta una nueva estructura y materiales, y logra un arranque de prestigio, sin ruido, resistencia a tifones de nivel 12 o superior, y no se ve afectada por dirección del viento, etc. Excelente rendimiento, puede usarse ampliamente en aplicaciones pequeñas y medianas como villas, edificios de gran altura, alumbrado público, etc. El sistema de generación de energía híbrido eólico-solar basado en él tiene las ventajas de una potencia de salida estable, alta economía y poco impacto en el medio ambiente. También resuelve el impacto del desarrollo de la energía solar en la red eléctrica.
Tecnología hidroeléctrica La energía hidroeléctrica es una de las principales fuentes de energía del mundo, ya que proporciona aproximadamente 1/5 de la electricidad mundial y representa el 95 % de la generación de energía renovable. En comparación con otras fuentes de energía, el 33% de los recursos hidroeléctricos se han desarrollado y el 90% restante de los recursos hidroeléctricos no explotados se encuentran en países en desarrollo de China. La energía hidroeléctrica es muy barata y sostenible, por lo que abordar las cuestiones climáticas y de suministro de energía es muy importante, especialmente para los países en desarrollo con economías en transición. Actualmente, China es el país con mayor utilización de energía hidroeléctrica del mundo, con una capacidad instalada total de 117.000 MW y una generación de energía anual de 401.200 GWh. La central hidroeléctrica de las Tres Gargantas es la central hidroeléctrica más grande del mundo.
Tecnología de energía de biomasa 1. Combustión directa La investigación y el desarrollo de tecnología de moldeo por solidificación y combustión directa de biomasa se centran principalmente en el diseño de equipos de combustión especiales y la aplicación de moldeo de biomasa. Las tecnologías de moldeo desarrolladas con éxito se pueden dividir en tres categorías según la forma de los productos moldeados: tecnología de extrusión de tornillo desarrollada por Japón, tecnología de moldeo de bloques cilíndricos desarrollada por extrusión de pistón en países europeos y tecnología y equipos de moldeo de pellets desarrollados en los Estados Unidos. .
2. Gasificación de biomasa La tecnología de gasificación de biomasa consiste en calentar biomasa sólida en un gasificador mientras se introduce aire, oxígeno o vapor para generar gas combustible de alta calidad. Sus características son que la tasa de gasificación puede alcanzar más del 70% y la eficiencia térmica puede alcanzar el 85%. El gas combustible producido por la gasificación de biomasa se puede utilizar para diferentes fines, como síntesis, calefacción y generación de energía después del tratamiento. Es de gran importancia para las zonas montañosas remotas donde abundan las materias primas de biomasa. No solo puede cambiar su calidad de vida. , pero también mejorar la eficiencia energética y ahorrar energía.
3. Biocombustibles líquidos Los combustibles líquidos elaborados a partir de biomasa se denominan biocombustibles. Los biocombustibles incluyen principalmente bioetanol, biobutanol, biodiesel y biometanol. Aunque el uso de biomasa para producir combustibles líquidos comenzó temprano, se ha desarrollado lentamente. Afectados por los recursos petroleros mundiales, los precios, la protección ambiental y el cambio climático global, muchos países han prestado cada vez más atención al desarrollo de biocombustibles desde la década de 1970 y han logrado resultados notables.
4. Biogás El biogás es un gas combustible producido por fermentación microbiana aislada del aire (reducción) y en condiciones adecuadas de temperatura y humedad. El metano, el componente principal del biogás, es similar al gas natural y es un combustible gaseoso ideal. Incoloro e inodoro, puede arder si se mezcla con la cantidad adecuada de aire.
① Aprovechamiento tradicional y tecnología de aprovechamiento integral del biogás.
China es el país que más biogás desarrolla en el mundo. Al principio, los digestores de biogás se utilizaban principalmente en los hogares rurales para solucionar los problemas de la quema de paja y el suministro insuficiente de combustible. Posteriormente, en 1936, se iniciaron proyectos de biogás de gran y mediana envergadura. Desde entonces, las aguas residuales de tamaño grande y mediano, las aguas residuales de la acuicultura, los desechos de biomasa rural y el biogás de basura urbana han ido surgiendo uno tras otro, ampliando el alcance de la producción y el uso del biogás.
Desde la década de 1980, la tecnología de utilización integral de fermentación de biogás, que utiliza el biogás como vínculo para lograr la utilización de materiales en múltiples niveles y el flujo racional de energía, se ha convertido gradualmente en un método eficaz para promover el desarrollo sostenible de las zonas rurales. zonas de mi país. A través de la tecnología de utilización integral de la fermentación de biogás, el biogás se utiliza para la energía viva de los agricultores y la producción y procesamiento de productos agrícolas y secundarios se utiliza para producir piensos, biopesticidas y fluidos de cultivo, y los residuos de biogás se utilizan para producir fertilizantes. Invernaderos de plástico, digestores de biogás, etc. promovidos en el norte el modelo de agricultura ecológica a biogás "cuatro en uno" con gallineros y sanitarios a gas, el modelo de huerta ecológica con biogás como nexo en la región central y el "porcino". "fruta" implantado en el sur. Además de los modelos "biogás-cría", "biogás-cerdo-pez", "biogás-ganado-pasto" establecidos en otras regiones en función de las condiciones locales, todos ellos toman a la agricultura como líder, al biogás como vínculo y a las múltiples -Se utiliza biogás a nivel, purines de biogás y residuos de biogás. El establecimiento de un modelo de agricultura ecológica para la utilización integral de la fermentación de biogás integra estrechamente el biogás rural con la ecología agrícola. Es una medida eficaz para mejorar el saneamiento ambiental rural y una forma eficaz de desarrollar industrias de cultivo y plantación verdes, convirtiéndose en un nuevo punto de crecimiento para la agricultura. economía rural.
②Tecnología de generación de energía con biogás
Con el desarrollo continuo de la construcción de digestores de biogás a gran escala y la utilización integral de biogás, ha surgido la tecnología de utilización de biogás cuando se quema biogás para generar energía. Utiliza biogás producido por fermentación anaeróbica en el motor y está equipado con un dispositivo de generación de energía integrado para generar electricidad y calor. La generación de energía con biogás tiene las características de alta eficiencia, ahorro de energía, seguridad y protección del medio ambiente. Es una fuente de energía distribuida ampliamente y de bajo precio. La generación de energía con biogás ha recibido amplia atención y promoción activa en los países desarrollados. En algunos países de Europa occidental, la electricidad conectada a la red generada a partir de biomasa representa aproximadamente el 10% de la energía total.
③Tecnología de pila de combustible de biogás
Una pila de combustible es un dispositivo que convierte directamente la energía química almacenada en combustible y oxidante en energía eléctrica. Cuando se suministran continuamente combustible y oxidante a la pila de combustible desde el exterior, ésta puede generar electricidad de forma continua. Dependiendo del electrolito, las pilas de combustible se pueden dividir en pilas de combustible alcalinas (AFC), membranas de intercambio de protones (PEMFC), ácido fosfórico (PAFC), carbonato disuelto (MCFC) y óxido sólido (SOFC).
Las pilas de combustible tienen las ventajas de una alta eficiencia de conversión de energía, limpieza, ausencia de contaminación y bajo nivel de ruido. Puede proporcionar suministro de energía centralizado o suministro de energía descentralizado. Es uno de los métodos de generación de energía más competitivos, eficientes y limpios del siglo XXI. Tiene amplias perspectivas de aplicación y enormes mercados potenciales en centrales eléctricas limpias alimentadas con carbón, vehículos eléctricos, fuentes de alimentación móviles, fuentes de alimentación ininterrumpida, submarinos, fuentes de energía espaciales, etc.
5. Producción biológica de hidrógeno El hidrógeno es una fuente de energía limpia y eficiente con amplios usos industriales y un enorme potencial. En los últimos años, la investigación sobre la producción biológica de hidrógeno se ha convertido gradualmente en el centro de atención, pero no es fácil convertir otras sustancias en hidrógeno. El proceso de producción biológica de hidrógeno se puede dividir en dos categorías: producción de hidrógeno fotosintético anaeróbico y producción de hidrógeno por fermentación anaeróbica.
6. Tecnología de generación de energía por biomasa La tecnología de generación de energía por biomasa es una tecnología que convierte la energía de biomasa en energía eléctrica. Incluye principalmente la generación de energía de residuos agrícolas y forestales, la generación de energía de basura y la generación de energía de biogás. Como fuente de energía renovable, la generación de energía a partir de biomasa está recibiendo cada vez más atención en todo el mundo, y también está recibiendo cada vez más atención del gobierno y apoyo del pueblo de China.
La generación de energía con biomasa recolecta, procesa y organiza los residuos agrícolas y forestales desechados para formar productos básicos, previene la contaminación ambiental causada por la quema de paja en los campos y cambia la apariencia de las aldeas. Es la estrategia energética de mi país para la construcción ecológica. civilización y desarrollo sostenible. Elija uno. Si la biomasa de mi país se puede utilizar para alcanzar los 500 millones de toneladas de carbón estándar, se puede resolver más del 20% del consumo actual de energía de mi país, reducir el contenido de carbono en las emisiones de dióxido de carbono en casi 350 millones de toneladas cada año y reducir el dióxido de azufre. , óxidos de nitrógeno y emisiones de hollín de casi 25 millones de toneladas, producirán enormes beneficios medioambientales. Más importante aún, los recursos energéticos de biomasa de China se concentran principalmente en las zonas rurales. Desarrollar y utilizar vigorosamente los abundantes recursos energéticos de biomasa en las zonas rurales puede promover el desarrollo de la producción rural, mejorar significativamente la apariencia rural y las condiciones de vida de los residentes y tendrá un impacto positivo y de largo alcance en la construcción de un nuevo campo socialista.
Tecnología de generación de energía nuclear La generación de energía nuclear utiliza el calor generado por la reacción de fisión nuclear del combustible de uranio para calentar agua a alta temperatura y alta presión. Las reacciones nucleares liberan mucho más calor que la energía liberada al quemar combustibles fósiles, pero requieren mucho menos combustible que las centrales térmicas.
A lo largo de la historia del desarrollo de la energía nuclear, las soluciones técnicas de las centrales nucleares se pueden dividir aproximadamente en cuatro generaciones.
Central nuclear de primera generación. El desarrollo y construcción de centrales nucleares se inició en los años cincuenta. En 1954, la ex Unión Soviética construyó una central nuclear experimental con una capacidad de generación de energía de 5 megavatios; en 1957, Estados Unidos construyó el prototipo de central nuclear Shiping Port con una capacidad de generación de energía de 90.000 kilovatios. Estos logros demostraron la viabilidad técnica de utilizar la energía nuclear para generar electricidad. A nivel internacional, el prototipo de unidad de energía nuclear experimental mencionado anteriormente se ha convertido en la unidad de energía nuclear de primera generación.
Central nuclear de segunda generación. A finales de la década de 1960, basándose en unidades de energía nuclear experimentales y prototipos, se construyeron sucesivamente unidades de energía nuclear como reactores de agua a presión, reactores de agua en ebullición, reactores de agua pesada y reactores de grafito refrigerados por agua con una capacidad de generación de energía de 300.000 kilovatios. Además, demostraron la viabilidad de la tecnología de generación de energía nuclear y la economía de la energía nuclear. La mayoría de las más de 400 unidades de energía nuclear actualmente en operación comercial en el mundo tienen la abreviatura de este período y habitualmente se denominan unidades de energía nuclear de segunda generación.
Central nuclear de tercera generación. En la década de 1990, para eliminar los efectos negativos de los accidentes de Three Mile Island y Chernobyl, la industria de la energía nuclear se centró en prevenir y mitigar accidentes graves.
Estados Unidos y Europa han emitido sucesivamente el "Documento de requisitos del usuario para reactores avanzados de agua ligera" (Documento URD) y los "Requisitos del usuario europeo para reactores de agua ligera" (Documento EUR), aclarando aún más los requisitos para prevenir y mitigar accidentes graves y mejorando la seguridad y la confiabilidad. A nivel internacional, las unidades de energía nuclear que cumplen el fichero URD o el fichero EUR suelen denominarse unidades de energía nuclear de tercera generación. El requisito para las unidades de energía nuclear de tercera generación es que puedan estar terminadas para uso comercial antes de 2010.
Central nuclear de cuarta generación. Desde junio de 5438 hasta octubre de 2000, por iniciativa del Departamento de Energía de Estados Unidos, 10 países interesados en desarrollar la energía nuclear, entre ellos Estados Unidos, Reino Unido, Suiza, Sudáfrica, Japón, Francia, Canadá, Brasil, Corea del Sur, y Argentina, formaron conjuntamente el "Primer Foro Internacional de Energía Nuclear de Cuarta Generación" y firmaron un contrato con 5438+0 en julio de 2006 para cooperar conjuntamente en investigación y desarrollo.
Tecnología de energía geotérmica La mejor manera de utilizar recursos geotérmicos de alta temperatura es la generación de energía geotérmica. La energía geotérmica a 200~400 ℃ se puede utilizar directamente para generar electricidad.
La generación de energía geotérmica de tipo vapor consiste en introducir directamente el vapor seco del campo de vapor en la unidad generadora de turbina para generar electricidad. Sin embargo, antes de que el vapor se introduzca en la unidad generadora, los recortes y las gotas de agua. Se debe separar el contenido del vapor. Este método de generación de energía es el más simple, pero los recursos geotérmicos de vapor seco son muy limitados y la mayoría de ellos existen en estratos profundos, lo que dificulta la minería, por lo que su desarrollo es limitado. Hay dos tipos principales de sistemas de generación de energía: contrapresión y gas condensado.
1. Generación de energía geotérmica de agua caliente ① Sistema de evaporación flash
Cuando se bombea agua caliente a alta presión desde el pozo de agua caliente al suelo, debido a la caída de presión, parte de el agua caliente hierve y "destapa" se convierte en vapor y se envía a la turbina de vapor para realizar el trabajo; el agua caliente separada se puede usar continuamente y luego descargar, por supuesto, es mejor reinyectarla en la formación.
②Sistema de doble circulación
El agua geotérmica fluye primero a través del intercambiador de calor, que transfiere la energía geotérmica a otro fluido de trabajo de bajo punto de ebullición, provocando que hierva y genere vapor. El vapor ingresa a la turbina de vapor para realizar trabajo, luego ingresa al condensador y luego pasa a través del intercambiador de calor para completar el ciclo de generación de energía. El agua geotérmica regresa del intercambiador de calor y se inyecta en el suelo. Este sistema es particularmente adecuado para recursos geotérmicos con alto contenido de sal, fuerte corrosividad y alto contenido de gas no condensable. La tecnología clave para el desarrollo de sistemas de ciclo dual es el desarrollo de intercambiadores de calor eficientes.
2. Cuando se utiliza energía de alta calidad procedente del carbón, el petróleo y el gas natural para la calefacción geotérmica y la caldera se convierte en calefacción de agua caliente de baja calidad, se produce un desperdicio de energía y se produce una contaminación grave del aire. contaminación. Lo mejor es utilizar recursos geotérmicos de baja temperatura con temperaturas más altas (por debajo de 90 °C) para la calefacción geotérmica.
①Calefacción geotérmica convencional
Islandia utiliza agua caliente subterránea a más de 90 ℃ para lograr un 100 % de calefacción geotérmica en la capital, Reykjavik, y un 90 % de calefacción geotérmica en todo el país. Es un modelo de calefacción geotérmica y la única ciudad libre de humo del mundo. El área de calefacción geotérmica de Tianjin representa más del 70% del total del país, y Tianjin es rica en recursos geotérmicos subterráneos a 80°C. El agua caliente subterránea se puede alimentar directamente al sistema de radiadores para la calefacción. Un solo pozo produce más de 2.000 metros cúbicos de agua caliente día y noche, con lo que se puede calentar una superficie de 6,543,8 millones de metros cuadrados. Después de la circulación inicial, la temperatura del agua caliente subterránea desciende a 40~48 ℃, y también se puede utilizar para calefacción por suelo radiante, y el área de calefacción se puede ampliar de 20.000 a 40.000 metros cuadrados.
②Calefacción con bomba de calor geotérmica
Tianjin utiliza un flujo de retorno secundario de agua geotérmica para calefacción por suelo radiante (30~35 ℃) y luego utiliza bombas de calor para extraer calor también. ampliar la calefacción 5 ~ 60.000 metros cuadrados.
③Cultivo geotérmico en invernadero
Usando calefacción geotérmica en el invernadero, o incluso usando agua tibia a alrededor de 30 °C para calentar el suelo, se puede implementar el cultivo geotérmico en invernadero para producir productos de alta calidad. -Sazonar verduras frescas en invierno. Invernaderos geotérmicos en el norte. Producir plátanos, cítricos y flores de alta calidad para satisfacer las necesidades de consumo de los hoteles, el turismo y la vida de las personas, y generar altos beneficios económicos.
④Acuicultura geotérmica
Las ventajas de la acuicultura geotérmica son: extiende la época de reproducción del año, puede criar peces especiales en alta densidad y puede aumentar la producción de peces adultos por unidad. de agua.
Tecnología de energía oceánica 1, energía de las mareas El fenómeno de las mareas provocado por los cambios en la gravedad de la luna hace que el nivel del mar suba y baje periódicamente. La energía generada por las fluctuaciones del agua del mar y los flujos de marea se llama energía de las mareas. El principal uso de la energía mareomotriz es generar electricidad. Según estimaciones de la Conferencia Mundial de Electricidad, en 2020 la generación mundial de energía mareomotriz alcanzará entre 654.380 y 300.000 millones de kilovatios. La central de energía mareomotriz más grande del mundo es la central del río Rance, en el Canal de la Mancha, en el norte de Francia, con una capacidad de generación de energía de 240.000 kilovatios y ha estado en funcionamiento durante más de 30 años. La central de energía mareomotriz más grande de China es la central mareomotriz experimental de Jiangxia, con una capacidad total de 3.000 kilovatios.
2. Energía de las olas La energía de las olas se refiere a la energía cinética y la energía potencial de las olas en la superficie del océano. Es un tipo de energía mecánica generada por el viento y almacenada por olas de período corto en forma de potencial. energía y energía cinética. La energía de una onda es proporcional al cuadrado de la altura de la onda, el período del movimiento de la onda y el ancho del frente de onda. La energía de las olas es una de las fuentes de energía oceánica más inestables.
La generación de energía de las olas es la principal forma de utilizar la energía de las olas. Además, la energía de las olas se puede utilizar para bombear agua, calentar, desalinizar y producir hidrógeno.
3. Energía de diferencia de temperatura del agua de mar La energía de diferencia de temperatura del agua de mar se refiere a la energía térmica generada por la diferencia de temperatura entre el agua de mar superficial y el agua de mar profunda. Es una forma importante de energía oceánica. En latitudes bajas, la temperatura del agua de la superficie del mar es alta y hay una diferencia de temperatura con el agua fría y profunda. La diferencia de temperatura almacena energía térmica y su energía es proporcional a la diferencia de temperatura y la cantidad de agua. El principal método de utilización de la energía termoeléctrica es la generación de electricidad.
4. Permeabilidad al agua de mar Si hay dos soluciones salinas: una tiene una alta concentración de sal en la solución y la otra tiene una baja concentración de sal en la solución. Luego, las dos soluciones se juntan y separan mediante una membrana permeable, que generará presión osmótica y el agua fluirá desde la solución con baja concentración de sal a la solución con alta concentración de sal. Lo que fluye en los ríos es agua dulce, y lo que existe en el océano es agua salada. También hay una cierta diferencia de concentración entre ambas. Si se coloca un generador de turbina en un estuario, la presión osmótica entre el agua dulce y el agua de mar puede hacer que la turbina genere electricidad. La energía osmótica es una fuente de energía renovable con la mayor densidad energética entre las energías oceánicas.