JP6712225B2 - 船搭載海洋熱エネルギー変換システム - Google Patents
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Description
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
(項目1)
海上発電システムであって、前記システムは、
(a)浮遊式可搬性プラットフォームであって、前記浮遊式可搬性プラットフォームは、
(1)1つ以上のOTEC熱交換ユニットと、
(2)1つ以上のタービン発電機と、
(3)水取り入れおよび排出システムと、
(4)係留システムと
を備えている、浮遊式可搬性プラットフォームと、
(b)固定マニホールドであって、前記固定マニホールドは、
(1)冷水パイプと連通している1つ以上の冷水取り入れ接続と、
(2)中間冷水導管を介して前記浮遊式プラットフォームの前記水取り入れシステムと連通している1つ以上の冷水排出接続であって、各冷水排出接続は、前記中間冷水パイプから切り離し可能である、冷水排出接続と、
(3)中間温水導管を介して前記浮遊式プラットフォームの前記水取り入れシステムと連通している1つ以上の温水排出接続であって、各温水排出接続は、前記中間温水パイプから切り離し可能である、温水排出接続と
を備えている、固定マニホールドと
を備えている、システム。
(項目2)
前記1つ以上のOTEC熱交換ユニットは、多段カスケード式ハイブリッドOTEC熱交換システムを備えている、項目1に記載のシステム。
(項目3)
各OTEC熱交換ユニットは、前記水取り入れおよび排出システムに接続され、前記OTEC熱交換ユニットにわたって冷水および熱水の実質的に線形の流れを可能にする、項目1に記載のシステム。
(項目4)
各OTEC熱交換ユニットは、冷水供給の流路の中に位置付けられている複数の熱交換板を備えている、項目3に記載のシステム。
(項目5)
各OTEC熱交換ユニットは、温水供給の流路の中に位置付けられている複数の熱交換板を備えている、項目3に記載のシステム。
(項目6)
OTEC作業流体が、1つ以上の熱交換板の内部通路を通って流動し、各熱交換板は、前記冷水または温水供給の流路によって包囲され、かつ前記冷水または温水供給の流路の中にある、項目3に記載のシステム。
(項目7)
各OTEC熱交換ユニットは、4つのカスケード式熱交換ゾーンを備えている、項目1に記載のシステム。
(項目8)
各カスケード式熱交換ゾーンは、前記冷水または温水供給の水平流を促進するように配列されている、項目7に記載のシステム。
(項目9)
前記水取り入れおよび排出システムは、温水供給ポンプと、冷水供給ポンプとを備えている、項目1に記載のシステム。
(項目10)
前記水取り入れおよび排出システムは、温水排出ポンプまたは冷水排出ポンプを含む、項目1に記載のシステム。
(項目11)
1つ以上の排出パイプが、前記水取り入れおよび排出システムの排出と連通している、項目1に記載のシステム。
(項目12)
前記中間冷水パイプは、前記水取り入れおよび排出システムから切り離し可能である、項目1に記載のシステム。
(項目13)
前記排出パイプは、前記水取り入れおよび排出システムから切り離し可能である、項目11に記載のシステム。
(項目14)
前記温水排出パイプの末端は、25〜500フィート(例えば、250〜500フィート)の深度にある、項目11に記載のシステム。
(項目15)
前記冷水排出パイプの末端は、25〜500フィート(例えば、250〜500フィート)の深度にある、項目11に記載のシステム。
(項目16)
前記温水および冷水排出パイプの末端は、周囲水の華氏10度以内の温度を有する深度において水を排出する、項目11に記載のシステム。
(項目17)
(a)前記水取り入れおよび排出システムならびに前記固定マニホールドと連通している冷水排出パイプと、
(b)前記水取り入れおよび排出システムならびに前記固定マニホールドと連通している温水排出パイプと
をさらに備え、温水排出と冷水排出とは、前記固定マニホールドの中で混合させられ、周囲水の華氏10度以内の温度で前記マニホールドから排出される、項目11に記載のシステム。
(項目18)
前記温水排出および冷水排出と連通している混合ノズルをさらに備えている、項目17に記載のシステム。
(項目19)
前記冷水パイプは、冷水パイプ接続を介して前記水取り入れおよび排出システムに直接連結されている、項目1に記載のシステム。
(項目20)
前記固定マニホールドから出て行き、補助システムに供給する補助冷水供給をさらに備えている、項目1に記載のシステム。
(項目21)
前記補助システムは、沿岸ベースの空調システムである、項目20に記載のシステム。
(項目22)
沿岸海上ゾーン内の発電の方法であって、前記方法は、
(a)可搬性浮遊式OTEC発電ステーションを提供することであって、前記浮遊式OTEC発電ステーションは、
(1)1つ以上のOTEC熱交換ユニットと、
(2)1つ以上のタービン発電機と、
(3)水取り入れおよび排出システムと、
(4)係留システムと
を備えている、ことと、
(b)30〜450フィートの深度において水取り入れマニホールドを海底に固定することと、
(c)冷水パイプを前記固定水取り入れマニホールドに接続することと、
(d)前記固定水取り入れマニホールドと前記浮遊式OTEC発電ステーションの前記水取り入れおよび排出システムとの間に中間冷水パイプを接続することと
を含む、方法。
(項目23)
(a)前記水取り入れおよび排出システムと前記固定水取り入れマニホールドとの間に冷水排出パイプを接続することと、
(b)前記固定水取り入れマニホールドから冷水を排出することと
をさらに含む、項目22に記載の方法。
(項目24)
(a)前記水取り入れおよび排出システムと前記固定水取り入れマニホールドとの間に温水排出パイプを接続することと、
(b)前記固定水取り入れマニホールドから温水を排出することと
をさらに含む、項目22に記載の方法。
(項目25)
温水排出と冷水排出とは、前記固定水取り入れマニホールドにおいて混合させられる、項目22に記載の方法。
a) 冷海水および温海水を抽出して戻すために、比較的短い長さの市販のHDPEパイプを使用することができ、
b) 低減した風および波の影響のために陸の陰にとどまることができ、
c) 岩礁への最小限の影響を伴って、地球の裏側からの特殊ケーブル敷設船の代わりにサービスバージから展開されて畳み込まれる、海岸までより短い距離の電力ケーブルを使用することができ、
d) 潜水作業員が日常的に作業する深度において、より浅い水中で係留することができ、
e) 何千マイルも離れた特殊係留船の代わりにサービスバージから設置された市販の固定システム(カスタマイズされていない)を使用して係留することができ、
f) 発電設備用の安定したプラットフォームを提供することができ、
g) 敷地開発中に、構築および設置を通して、および運用中に、地域経済のための仕事を提供することができ、
h) 世界中の多くの造船所で建造されることができ(メガリフト容量クレーンサービスを用いた大型乾ドックまたは構築貯水槽を必要としない)、
i) 必要であれば、系統および技術データ、立証された支持インフラストラクチャ、および迅速な交換のための世界的倉庫保管を伴う市販の在庫品であり、一般的なトラックまたは航空機によって配送されることができるように、最低交換可能ユニットがサイズ決定される、システム、サブシステム、および構成要素を使用することができる。
Claims (23)
- 海上発電システムであって、前記システムは、
(a)浮遊式可搬性プラットフォームであって、前記浮遊式可搬性プラットフォームは、
(1)1つ以上のOTEC熱交換ユニットと、
(2)1つ以上のタービン発電機と、
(3)水取り入れおよび排出システムと、
(4)係留システムと
を備えている、浮遊式可搬性プラットフォームと、
(b)海底搭載マニホールドであって、前記海底搭載マニホールドは、
(1)冷水取り入れ接続と、
(2)複数の冷水排出接続と、
(3)複数の温水排出接続と
を備えている、海底搭載マニホールドと、
(c)冷水パイプであって、前記冷水パイプは、前記海底搭載マニホールドの前記冷水取り入れ接続に取り付けられており、かつ、前記海底搭載マニホールドの前記冷水取り入れ接続と流体連通しており、前記冷水パイプは、前記海底搭載マニホールドから、華氏約40度のままである深海水まで延びている、冷水パイプと、
(d)前記海底搭載マニホールドと前記浮遊式可搬性プラットフォームの前記水取り入れおよび排出システムとの間に延びている複数の中間冷水導管であって、前記複数の中間冷水導管の各々は、前記海底搭載マニホールドから切り離し可能であり、前記複数の中間冷水導管の各々は、前記冷水パイプよりも小型でかつ前記冷水パイプよりも可撓性がある、複数の中間冷水導管と、
(e)前記海底搭載マニホールドと前記浮遊式可搬性プラットフォームの前記水取り入れおよび排出システムとの間に延びている複数の中間温水導管であって、前記複数の中間温水導管の各々は、前記海底搭載マニホールドから切り離し可能である、複数の中間温水導管と
を備えている、システム。 - 前記1つ以上のOTEC熱交換ユニットは、多段カスケード式ハイブリッドOTEC熱交換システムを備えている、請求項1に記載のシステム。
- 各OTEC熱交換ユニットは、前記水取り入れおよび排出システムに接続され、前記OTEC熱交換ユニットにわたって冷水および熱水の実質的に線形の流れを可能にする、請求項1に記載のシステム。
- 各OTEC熱交換ユニットは、冷水供給の流路の中に位置付けられている複数の熱交換板を備えている、請求項3に記載のシステム。
- 各OTEC熱交換ユニットは、温水供給の流路の中に位置付けられている複数の熱交換板を備えている、請求項3に記載のシステム。
- OTEC作業流体が、1つ以上の熱交換板の内部通路を通って流動し、各熱交換板は、冷水または温水供給の流路によって包囲され、かつ前記冷水または温水供給の流路の中にある、請求項3に記載のシステム。
- 各OTEC熱交換ユニットは、4つのカスケード式熱交換ゾーンを備えている、請求項1に記載のシステム。
- 各カスケード式熱交換ゾーンは、冷水または温水供給の水平流を促進するように配列されている、請求項7に記載のシステム。
- 前記水取り入れおよび排出システムは、温水供給ポンプと、冷水供給ポンプとを備えている、請求項1に記載のシステム。
- 前記水取り入れおよび排出システムは、温水排出ポンプまたは冷水排出ポンプを含む、請求項1に記載のシステム。
- 1つ以上の排出パイプが、前記水取り入れおよび排出システムの排出と連通している、請求項1に記載のシステム。
- 前記温水排出パイプの末端は、25〜500フィート(例えば、250〜500フィート)の深度にある、請求項11に記載のシステム。
- 前記冷水排出パイプの末端は、25〜500フィート(例えば、250〜500フィート)の深度にある、請求項11に記載のシステム。
- 前記温水および冷水排出パイプの末端は、周囲水の華氏10度以内の温度を有する深度において水を排出する、請求項11に記載のシステム。
- (a)前記水取り入れおよび排出システムならびに前記海底搭載マニホールドと連通している冷水排出パイプと、
(b)前記水取り入れおよび排出システムならびに前記海底搭載マニホールドと連通している温水排出パイプと
をさらに備え、温水排出と冷水排出とは、前記海底搭載マニホールドの中で混合させられ、周囲水の華氏10度以内の温度で前記マニホールドから排出される、請求項11に記載のシステム。 - 前記温水排出および冷水排出と連通している混合ノズルをさらに備えている、請求項15に記載のシステム。
- 前記冷水パイプは、冷水パイプ接続を介して前記水取り入れおよび排出システムに直接連結されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記海底搭載マニホールドから出て行き、補助システムに供給する補助冷水供給をさらに備えている、請求項1に記載のシステム。
- 前記補助システムは、沿岸ベースの空調システムである、請求項18に記載のシステム。
- 沿岸海上ゾーン内の発電の方法であって、前記方法は、
(a)可搬性浮遊式OTEC発電ステーションを提供することであって、前記浮遊式OTEC発電ステーションは、
(1)1つ以上のOTEC熱交換ユニットと、
(2)1つ以上のタービン発電機と、
(3)水取り入れおよび排出システムと、
(4)係留システムと
を備えている、ことと、
(b)30〜450フィートの深度において水取り入れマニホールドを海底に固定することと、
(c)冷水パイプを前記固定された水取り入れマニホールドの冷水取り入れ接続に接続することであって、前記冷水パイプは、前記固定された水取り入れマニホールドから、華氏約40度のままである深海水まで延びている、ことと、
(d)前記固定された水取り入れマニホールドと前記浮遊式OTEC発電ステーションの前記水取り入れおよび排出システムとの間に複数の中間冷水パイプを接続することであって、前記複数の中間冷水パイプの各々は、前記固定された水取り入れマニホールドから切り離し可能であり、前記複数の中間冷水パイプの各々は、前記冷水パイプよりも小型でかつ前記冷水パイプよりも可撓性がある、ことと、
(e)前記固定された水取り入れマニホールドと前記浮遊式OTEC発電ステーションの前記水取り入れおよび排出システムとの間に複数の中間温水パイプを接続することであって、前記複数の中間温水パイプの各々は、前記固定された水取り入れマニホールドから切り離し可能である、ことと
を含む、方法。 - (a)前記水取り入れおよび排出システムと前記固定された水取り入れマニホールドとの間に冷水排出パイプを接続することと、
(b)前記固定された水取り入れマニホールドから冷水を排出することと
をさらに含む、請求項20に記載の方法。 - (a)前記水取り入れおよび排出システムと前記固定された水取り入れマニホールドとの間に温水排出パイプを接続することと、
(b)前記固定された水取り入れマニホールドから温水を排出することと
をさらに含む、請求項20に記載の方法。 - 温水排出と冷水排出とは、前記固定された水取り入れマニホールドにおいて混合させられる、請求項20に記載の方法。
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