Солнечная энергия, которую океаны поглощают каждый день, огромна. Собрав всего 1/4000 этой энергии, можно обеспечить ею весь мир. Одно из очевидных решений — генерация энергии за счет разницы температур между поверхностью океана и его глубинами.

Хотя использование тепловой энергии океана вызывает ряд технических и экономических препятствий, лондонская компания Global OTEC объявила о планах ввести в эксплуатацию уже в 2025 году первую плавучую баржу-генератор тепловой энергии океана Dominique. Мощность ее генерации составит 1,5 МВт. Цены на эту энергию будут высокими, по сравнению с ветровой и солнечной — от $150 до $300 за мегаватт-час.

Идея технологии Ocean Thermal Energy Conversion (OTEC) заключается в том, чтобы отправиться в место с большим перепадом океанских температур, например, в тропики, где можно получить холодную воду около 4°C на глубине 800 метров и теплую поверхностную воду с температурой выше 25°C. Дальше нужно использовать эту разницу для работы теплового насоса. Для этого потребуется баржа, оснащенная замкнутой энергетической системой, использующей аммиак или другие хладагенты с температурой кипения между этими двумя температурами. Теплая поверхностная вода кипятит хладагент, который превращается в газ и приводит в движение турбину для производства электроэнергии. Затем хладагент охлаждается с помощью холодной воды из глубин океана, которая поступает через изолированную трубу, после чего он снова конденсируется и проходит через систему в циклическом порядке.

Система преобразования тепловой энергии океана способна надежно производить электроэнергию круглосуточно с постоянной скоростью. Она также может быстро реагировать на изменения спроса, увеличивая и уменьшая производство электроэнергии в течение нескольких секунд. Масштабное развертывание таких систем, с использованием тысяч плавучих барж, может потенциально помочь сдерживать повышение температуры морской поверхности, которая растет с каждым годом.

Однако в системе ОТEC значительная часть вырабатываемой энергии шла на работу насосов, которые поднимали холодную воду вверх. Например, электростанция в Науру, запущенная в 1981 году, вырабатывала 120 кВт энергии, но 90 кВт использовалось для работы самой станции. Таким образом, хотя потенциал этого энергетического ресурса неограничен, его добыча неэффективна из-за потерь энергии на работу системы. Есть и другие проблемы. Штормы могут нанести повреждения плавучей барже или вызвать сдвиг трубы, которая соединяет баржу с морским дном. Кроме того, биологические отложения и коррозия в морской воде могут оказывать негативное воздействие на систему.

Существуют и экономические ограничения для промышленного использования технологии. На данный момент она находится на ранних стадиях развития и еще не достигла масштаба, позволяющего снизить затраты. Для обеспечения конкурентоспособности по стоимости с другими источниками электроэнергии необходимы установки OTEC мощностью около 100 МВт, но до сих пор такие проекты не были реализованы.

Теперь лондонская компания Global OTEC представила новую концепцию плавучей баржи OTEC под названием Dominique на энергетическом и климатическом форуме в Вене. Планируется, что ввод системы в эксплуатацию состоится в 2025 году у берегов островного государства Сан-Томе и Принсипи.

Плавучая баржа Dominique спроектирована для непрерывной выработки чистой мощности в 1,5 МВт круглый год. Этого достаточно, чтобы обеспечить 17% всего энергопотребления этой небольшой страны, что составляет более 78 млн КВт·ч. Баржа Dominic — первая коммерческая платформа OTEC такого масштаба.

Пока неясно, полностью ли профинансирован проект или поиск финансирования продолжается. Компания ожидает, что стоимость производства энергии на баржах OTEC первого поколения будет составлять от $150 до $300 за мегаватт-час. Эта цена может быть слишком высокой для конкуренции с другими источниками энергии. Но надежная генерация мощности на протяжении всего времени без простоев может сделать эту технологию подходящей для определенных сетей, основанных на возобновляемых источниках энергии и при наличии благоприятных географических и других условий. Со временем более крупные электростанции смогут производить электроэнергию всего за $50 за мегаватт-час, что приближается к ценам на ветровую и солнечную энергию в зависимости от ситуации на этих рынках.