提供一种将管组装于水支撑的浮式平台的方法。所述浮式平台包括开口中央凹部和以围绕所述凹部的至少一部分的方式配置于所述平台的托台。所述方法包括：在所述平台上提供管引入组件和板条；将所述管引入组件转移到所述凹部的内部空间；将各单个所述板条以错开结构组装于所述管引入组件；将所述管部降低到所述凹部内并且降低到水中，直到所述板条的上端位于上述托台的下部；通过将另外的板条组装到已组装的所述板条的上端来增加所述管部的长度；以及重复增加所述管部的长度的步骤直到所述管具有期望的长度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及一种海洋热能转换电站，更具体地涉及一种浮式的、最小起伏平台的、 多级热机的海洋热能转换电站。
技术介绍
全球能源消耗和需求一直以指数增长。这方面的需求预计将持续上升，特别是在 亚洲和拉丁美洲的发展中国家。同时，传统的能源、即化石燃料正在加速减少并且开采化石 燃料的成本持续上升。环境和监管方面的担忧正在加剧这一问题。 与太阳相关的可再生能源是可以为不断增长的能源需求提供一部分解决方案的 一种可选的能源。由于与太阳相关的可再生能源与化石燃料、铀、甚至热力"绿色"能源不 一样，很少存在或者不存在与其使用相关联的气候风险，所以与太阳相关的可再生能源有 很大吸引力。另外，与太阳相关的能源是免费的并且极为丰富。 海洋热能转换（"0TEC"）是使用在海洋的热带区域中作为热量存储的太阳能来产 生可再生能源的一种方式。全世界的热带大洋和大海提供了独特的可再生能源。在许多热 带地区（在大约北炜20°与南炜20°之间），表面海水的温度几乎保持恒定。直到大约100 英尺深度，海水的平均表面温度随着季节在75° F至85° F或者更高之间变化。在同一区 域，深层海水（在2500英尺至4200英尺之间或者更深）保持在相当恒定的40° F。因此， 热带海洋结构在表面提供了大的热水储藏并且在深层提供了大的冷水储藏，并且热水储藏 与冷水储藏之间的温差在35° F至45° F之间。该温差在白天和夜晚保持得相当恒定，并 且季节性的变化小。 OTEC过程使用表面热带海水与深层热带海水之间的温差来驱动热机以产生电能。 OTEC发电在20世纪70年代后期被认同为对于能源生产而言具有低到零碳足迹的可能的可 再生能源。然而，与多数传统的高压高温发电站相比，OTEC电站具有低的热力学效率。例 如，使用80° F与85° F之间的平均海洋表面温度以及40° F的恒定深水温度，OTEC电 站的最大理想卡诺效率为7. 5%至8%。在实际操作中，OTEC电力系统的总电力效率经估 计为卡诺极限的大约一半，或者大约3. 5%至4. 0%。另外，在1994年牛津大学出版社出版 的由William Avery和Chih Wu发表的名称为"来自海洋的可再生能源，OTEC指南"（通过 引用合并于此）中所记载的、由20世纪70年代和20世纪80年代前沿研宄人员所进行的 分析表明：以Δ T为40° F进行操作的OTEC电站产生的总电力的四分之一至一半（或者 更多）将被需要用于使水泵和工作流体泵运行并且为电站的其他辅助需要供电。基于此， OTEC电站的将存储在表面海水中的热能转化成净电能的低的整体净效率一直未能成为商 业上可行的能源生产方案。 造成整体热力学效率进一步降低的另一因素是与用于涡轮机的精确频率调节而 提供必要的控制相关的损失。这引起了涡轮机循环中的压力损失，该压力损失限制了能够 从热海水中提取的功。 这种比在高温高压下进行操作的热机的典型效率低的OTEC净效率导致能源规划 者广泛持有如下假设：〇TEC电站成本太高以至于无法与多数传统的发电方法抗争。 实际上，因为热水和冷水之间的温差相对小，所以寄生电力需要在OTEC电站中特 别重要。为了实现热海水与工作流体之间以及冷海水与工作流体之间的最大热传递，需要 大的热交换表面积，以及高的流体速度。增加这些因素中的任何一个都可能使OTEC电站上 的寄生载荷显著地增大，从而降低净效率。使海水与工作流体之间的有限的温差中的能量 传递最大化的高效热传递系统将增加 OTEC电站的商业可行性。 除了由于看似固有的大的寄生载荷而效率相对低之外，OTEC电站的操作环境引起 了也会降低这种操作的商业可行性的设计及操作方面的挑战。如之前所提到的，在深度为 100英尺或者更浅的海洋表面找到了 OTEC热机所需的热水。在2700英尺至4200英尺之间 的深度或者更深处找到了用于冷却OTEC发动机的恒定冷水来源。在人口中心附近乃至大 陆块通常都找不到这样的深度。离岸电站是必须的。 不管电站是浮式的还是固定于水下地貌，均需要2000英尺或更长的长冷水引入 管（CWP)。此外，由于商业上可行的OTEC操作所需的水量很大，所以冷水引入管需要具有大 直径（通常在6英尺至35英尺之间或者更大）。将大直径管悬挂在离岸结构上存在稳定 性、连接以及构造方面的挑战，之前这会驱使OTEC成本超出商业可行性。另外，悬挂在动态的海洋环境中的、具有显著的直径长度比的管会沿着管的长度 而遭受温差以及变化的洋流。由沿着管的弯曲和漩涡脱落而引起的应力也引起了挑战。归 因于在连接处管和浮式平台之间的相对运动，诸如波浪作用等表面影响引起了关于管和浮 式平台之间的连接的进一步挑战。具有期望的性能、连接以及构造考虑的冷水管引入系统 能够提尚OTEC电站的商业可彳丁性。 与OTEC电站相关联的对环境的关注也已经成为OTEC操作的障碍。传统的OTEC系 统从海洋深处抽取大量的营养丰富的冷水并且在表面或者表面附近将这些水排放。这样的 排放可能以正面或负面的方式对OTEC电站附近的海洋环境产生影响，可能对处于OTEC排 放下游的鱼群和珊瑚礁系统带来冲击。
技术实现思路
本公开的一些方面针对使用海洋热能转换过程的发电站。 离岸OTEC电站具有由于降低了寄生载荷而提高了的整体效率、较好的稳定性、较 低的构造和操作成本以及改善了的环境足迹。其他方面包括与浮式结构一体的大容量水管 道。多级OTEC热机的模块化和区室化降低了构造和维护成本、限制了离网操作并且提高了 操作性能。又进一步的方面提供了具有一体的热交换区室的浮式平台，并且提供了平台的 由于波浪作用而产生的最小运动。一体的浮式平台也可以提供通过多级热交换器的高效的 热水流或冷水流，提高了效率并且降低了寄生电力需要。所述的系统和方法的方面通过将 热水和冷水排放在适当的深度/温度范围内可以促进环境中性的热足迹。以电力的形式提 取出的能量降低了到达海洋的整体温度。 所述的系统和方法又进一步的方面涉及用于与离岸OTEC设备一起使用的冷水 管，该冷水管是错开板条式的连续的管。 一个方面涉及包括具有外表面、顶端和底端的长形管状结构的管。管状结构包括 多个第一和多个第二板条部，每个板条部均具有顶部和底部，其中第二板条部的顶部与第 一板条部的顶部错开。唯一例外的是在CWP的顶部和底部，其中，这些板条的端部形成适于 与平台和CWP的底段相互连接匹配的齐平表面（没有错开）。 进一步的方面涉及包括带或箍的管，该带或箍在管状结构的外表面以倾斜的方式 绕着管至少部分地卷绕。带或箍可以绕着管的顶部、管的中间部或管的下部的外表面周向 地卷绕。带或箍可以绕着管的整个长度周向地卷绕。带或箍可以以与管的外表面基本上平 坦铺设的方式安装。带或箍可以以从管的外表面向外突出的方式安装。带或箍可以由与管 相同的或不同的材料制成。带或箍可以用粘结的方式结合于管的外表面、用机械方式结合 至管的外表面或者使用机械的和粘结组合的方式安装于管的外表面。带或箍可以具有孔或 间隙，其允许水部分流过或者使得OTEC电站的管或缆绳或其他结构方面通过，或者避免焊 接冠。带或箍可以包括单个连续的带或箍，利用间隙分离的多个段或者平行的带或箍。带 或箍相对于平台垂向的倾斜角可以本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种将管组装于水支撑的浮式平台的方法，所述浮式平台包括开口中央凹部和以围绕所述凹部的至少一部分的方式配置于所述平台的托台，所述方法包括：在所述平台上提供管引入组件；提供板条；将所述管引入组件转移到所述凹部的内部空间；将各单个所述板条以错开板条结构组装于所述管引入组件，以形成具有锯齿状上端的环形管部；将所述管部降低到所述凹部内并且降低到水中，直到所述板条的上端位于上述托台的下部；通过将另外的板条组装到形成所述管部的所述板条的上端来增加所述管部的长度；以及重复增加所述管部的长度的步骤直到所述管具有期望的长度。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：B·R·科尔，L·J·夏皮罗，J·M·罗斯，
申请(专利权)人：阿贝尔基金会，
类型：发明
国别省市：美国;US
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