2010 Fiscal Year Annual Research Report
海の深層冷熱を利用する取排水のない発電所の冷却水システムに関する研究
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22360364
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
尾崎 雅彦 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (30529706)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 徹 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (30282677)
多部田 茂 東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 准教授 (40262406)
大内 一之 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (40533972)
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| Keywords | 海洋深層水 / 汽力発電所 / 冷却水 / 取排水 / 発電効率 / ポンプ消費動力 |
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| Research Abstract |
本研究では、蒸気タービン発電の冷却用水を、海の深層の低温領域と発電所の復水器の間で循環させる、取排水をともなわない発電所冷却水システムを提案している。温排水による沿岸域生態系への影響を回避できることに加え、取排水路の生物付着やクラゲ侵入対策が不要になること、冷却水温度の夏場の上昇が抑制されること等が効果として見込まれる。本年度の主な成果は以下の通りであり、システム成立性の確度が向上した。
1.発電端出力10万kW級の汽力発電所を対象に、従来の取排水方式に替えて海洋深層冷熱利用方式を用いた場合のシステム設計を行い発電効率への影響を検討した。海洋深層の低温を利用するとタービンの発電出力が向上するが、長距離の海底配管内で生じる摩擦損失によってポンプ消費動力がその効果の一部を減殺する。従来の取水量に相当する循環流量と海底配管の管径を適切に選ぶことが重要であることが示された。また今回の検討範囲では従来型に比べて3%程度までの利得が得られると評価された。
2.表層より栄養が豊富な深層海水中での、周囲より表面温度の高い人工構造物への生物付着あるいは化学的成分の付着について、東京都大島の深層水取水設備を用いて実験的研究を行った。光を遮断し深層水をかけ流した環境下では温度によらず特に付着物は認められなかった(実験期間2ヶ月)。今後、実験条件を変えて追試を行う予定である。
3.深層域での熱交換によって生じる高温・低密度水の挙動シミュレーションを行うための数値モデルを作成した。今後、海底熱交換器周辺への熱の広がり方の推定や、湧昇流による新漁場造成の可能性の検討を行うのに資する。
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