海洋深層水、冷熱はリーズナブルに運べる!!

“水を運ぶエネルギー(コスト)は流量の3乗に比例して増加する(管径、延長など一定)” は流体力学の一般的言い方ですが、別の見方をすると、流量の3乗に比例して安くなる、流量が1/10ならエネルギーは1/1,000になります。
シールド技術の進歩は大口径、深さ、延長、掘削速度などで著しく、コストも安くなって来ました。改めて、計画流量に対し、シールド径、工事費、送水に要するエネルギーの最適化を図ることができる訳です。
例えば、1,000万m3/日の流量をφ10,000のシールドで100kmを輸送する場合、コストは2.3円/m3(設備減価償却費1.6円/m3,電気(送水エネルギー)料金0.7円/m3)となります。

【参考】送水管管径と流量、到達温度、送水コスト、海水分離など投資額
◆到達温度
輸送距離が100kmで、到達温度を15℃とした時、φ1,000に相当する流量が必要
500kmでφ3,000に相当する流量が必要
1,000kmでφ4,000に相当する流量が必要
2,000kmでφ5,000に相当する流量が必要
(φ5,000に相当する流量であれば、2,000kmの送水でも到達温度は15℃である)

◆輸送コスト(100km当たり)
10万m3/日規模で10.3円/m3
100万m3/日規模で  5.3円/m3
1,000万m3/日規模で  2.2円/m3
例えば、400kmを6,000m3/日、φ600mmで送ると100円/m3要する(事業性はない)が、800万m3/日、φ8,000mmの場合、9.5円/m3となる。(冷熱事業、農業用水などが可能)
なお、800万m3/日の冷熱は大凡1,000万kWの発電所、又は6,600haの空調需要に対応する。

 

◆分離設備費
淡水など分離物の生産量は処理量(取水量)に比例し、設備費はほぼ処理量に比例する。(規模拡大に応じ若干低減する)

 

図-1 送水管管径と流量、到達温度、送水コスト、海水分離など投資額

注1)初期温度5℃、管外側温度30℃、流量に対し管径と流速は最適化されている。
注2)送水量に対し、管径と水頭差はトータルコストが最小になるよう、最適化されている。
注3)送水管径φ1,000で流量8.5万m3/日、φ3,000で96万m3/日、Φ8,000で850万m3/日、Φ16,000で3,800万m3/日に対応
注4)分離方法は次頁のNF,RO多段濃縮、晶析、反応晶析などを想定。

【Furthermore】

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