Slik skal de utvinne kraft fra varmen i havet

Lockheed Martin planlegger å bygge et kraftverk utenfor kysten av Kina som utnytter temperaturforskjellen mellom varmt, tropisk overflatevann og kaldt vann fra dypet til å produsere strøm.

Kraftverket skal få en installert effekt på 10 MW og blir verdens største Otec-anlegg til dags dato.

Konseptet kalles Otec (Ocean Thermal Energy Conversion). Byggingen av anlegget skal starte til neste år, ifølge Ingeniøren.

Les også: Lager strøm av vind uten en eneste bevegelig del

Slik fungerer systemet

Lockheed Martin sendte nylig ut en børsmelding om at selskapet har undertegnet en avtale med Reignwood Group, et thailandsk-kinesisk investeringsselskap, om å bygge anlegget. Kraftverket skal produsere energi til en luksusresort.

I anlegget skal varmt overflatevann brukes til å fordampe en væske med lavt kokepunkt i en varmeveksler. Dampen driver så en turbin som driver en generator.

Kaldt vann fra dypet blir deretter brukt til å kondensere dampen.

Saken fortsetter under bildetSystemet utnytter temperaturforskjellene på ulikt dyp til å produsere energi. Foto: Lockheed Martin

Anlegget skal plasseres mellom 30 og 70 kilometer utenfor kysten.

Kaldt vann skal hentes fra 1000 meters dyp og anlegget skal pumpe 45 kubikkmeter varmt overflatevann i sekundet. Det forteller Tim Fuhr, direktør for Ocean Energy i Lockheed Martin, til The Engineer.

Les også: Sykehjem blir Norges største solcellepark

Gammelt konsept

Allerede under oljekrisen på 1970-tallet begynte Lockheed Martin å undersøke termisk havenergi. De deltok da i utviklingen av et minikraftverk på Hawaii, som var det første flytende Otec-anlegget som har levert strøm til nettet, skriver Gizmag.

I 2009 planla selskapet å bygge et 10 MW Otec-anlegg utenfor kysten av Hawaii.

Ted Gunnar Johnson, direktør for nye energier i Lockheed Martin fortalte da til Teknisk Ukeblad at de var interessert i norsk riggteknologi i forbindelse med satsingen på termisk havenergi. Dette prosjektet ble imidlertid skrinlagt.

Les også: Havvindsubsidier lønner seg ikke

Nå er selskapet mer optimistisk. Industrigiganten ser på lang sikt for seg Otec-kraftverk med en effekt på inntil 100 MW. Et slikt kraftverk kan i løpet av et år produsere energi tilsvarende 1,3 millioner fat olje, ifølge Lockheed Martin.

Markedet for Otec-anleggene kan være øysamfunn som i dag er avhengig av store menger fossil energi, ifølge

Trenger 20 graders forskjell

For å få Otec-konseptet til å fungere, trengs temperaturforskjeller på rundt 20 grader mellom overflatevann og vann hentet fra dypet.

I beste fall kan et Otec-anlegg få en virkningsgrad på mellom syv og åtte prosent, men noe forsvinner i forbindelse med drift av pumper, så virkningsgraden når man trekker fra energien som går med til å drive pumper er kanskje så lav som fire prosent, ifølge Lars Golmen, forsker ved Norsk institutt for vannforskning (Niva).

Saken fortsetter under bildetKartet viser hvor potensialet for termisk havenergi er størst. Foto: Lockheed Martin

– Det er lav virkningsgrad, men drivstoffet er gratis og tilgangen på varmt vann er konstant, sier han.

En av de teknologiske utfordringene med offshore Otec-anlegg, er å få opp store mengder kaldt vann fra dypet.

Golmen deltar for Niva i EU-prosjektet Tropos, som blant annet skal utrede Otec-løsninger for kunstige, flytende øyer . Han deltar også i Otec Africa, et prosjekt som arbeider for å spre teknologien til Afrika.

Vanskelig økonomi

Trond Andresen ved SINTEF arbeider med teknologiutvikling for kraftproduksjon fra industriell overskuddsvarme.

Han mener de teknologiske og økonomiske utfordringene rundt Otec likner. Vanligvis brukes samme grunnprosess med ORC-prinsippet (Organic Rankine Cyckle) i Otec-anlegg som i anlegg som produserer kraft fra industriell overskuddsvarme.

– Åpenbare utfordringer vil være å få økonomi i dette, forteller han.

Årsaken er at det kun er en liten drivende temperaturforskjell mellom varmekilde og -sluk på rundt 20 grader celsius tilgjengelig, selv i de mest gunstige forhold.

Derfor blir virkningsgraden svært lav, og en Carnot-virkningsgrad på rundt fem prosent er det teoretiske absolutte maksimum, ifølge Andresen.

– Dermed må det flyttes enorme mengder vann og overføres tilsvarende enorme mengder varme for å produsere noen størrelse av elektrisitet, og det medfører betydelige kostnader til både investering og drift. Muligens har Lockheed Martin et ess eller to i ermet i form av lure løsninger eller rimelig teknologi, men jeg tror at kommersiell lønnsomhet likevel vil ligge litt opp og frem ennå, mener han.

Han legger til at tanken bak konseptet er utrolig besnærende; en utømmelig og relativt tilgjengelig ressurs som kan konverteres til elektrisitet uten utslipp.

Les også:

Statkraft får bygge saltkraftverk på Sunndalsøra

Skal lage strøm med undervannsdrage

Slik vil de doble bølgekraft-effekten