能源

淡水
 由于世界定位在海上漂浮，因此几乎没有希望直接抽取地下水或者获取地表淡水，因此主要采取海水淡化获得淡水。

由于我们不会在海上以非常高的速度运动（主要的动力来自洋流的推动），因此当我们还在海面上的时候，天气情况合适时，漂浮平台四周会展开一层TPU薄膜（此类薄膜为聚氨酯类高分子化合物，具有高透明度，耐老化，隔热，机械性能优异的特点，且分子中只含C、H、O、N 热分析 （DSC） 对 TPU 弹性体的定性 - 科学直接 (sciencedirect.com)）海洋总面积为

以下是对淡水产量的计算：

海洋总面积为3.6亿平方千米，海水年平均蒸发量为50.5万立方千米，按展开的薄膜有效面积为1平方千米计，折合计算所有不适合展开薄膜进行淡水收集的时间以及海水温度变化的蒸发的影响记总产量为海水自然蒸发的百分之五十

即年平均淡水产量约为七十万吨

发电

Ocean current power generation technology for underwater turbine--《Journal of Zhejiang University(Engineering Science)》2008年07期 (cnki.com.cn)
 从文献中摘要可见，2006年时以有1MW机组开始发电，考虑每年中不适于发电和检修的折损率为25%，累计有效发电时间为每年的10%，计算十台机组的年平均发电量为

1000*20*365*24*25%*10%=4380000kW

本世界运营人数为1293人，年人均能耗2000kW·h，总耗能2568000kW·h，洋流发电机组足以满足电能需求

机组的安装：

在中国岱山县安装的洋流发电机组主要有以下安装方法（如图）

 由于世界是漂浮的，故大致采取类似第四种的漂浮式安装法，发电机组与世界主体底部使用鳞片状结构触角连接（每个触角可在一定程度上弯曲，但是有一定的弯曲极限），可将每个机组固定在一定范围，又在一定幅度上课摆动，防止连接部位破损

同时本世界半径小，能耗低，常规形式的风力发电机会产生较大的噪音和附带风力，对居住环境的影响较大，而垂直轴发电机组噪音小，体积小，单个机组输出功率不大，适合作为能源供给不足时的备用发电装置

垂直轴增强风力涡轮机的不稳定流量模拟：二维研究 - 科学直接 (sciencedirect.com)
机组主体叶片情况如图：

对各个叶片之间的连接处进行重新设计可以达到折叠的效果，在不适合风力发电的时候可以收起叶片，而且此机组发电不受风向的影响，由：
垂直轴风力发电机_百度百科 (baidu.com)，世界半径按300m计，总周长为1884m，在圆周外侧均匀布置共60台机组，考虑顶部的穹顶较为平坦，在穹顶上部布置可折叠机组，分为8个区块，共40个，以每台机组的功率为5kW计，在启动所有风力发电机组时可提供0.5MW的电能输出

考虑到恶劣天气的存在，以及平台整体能耗的调控，每台风力发电机组都可以折叠后收拢到穹顶的骨架间隙中或是向下缩进到主世界的舱体内部

根据文献，一般的在海上使用的垂直轴发电机可在台风时继续正常运行，由于我们缩小了使用的机组的尺寸，增加了折叠功能，预计能抵抗11级风力

超导磁储能系统包括真空部分、制冷部分、循环部分和储能线圈主体，整体需要低温，且质量较大，因此安放在平台底部，用海水温度进行冷却，避免影响主要部分居住的居民且可以稳定结构整体的重心

根据中国科学院电工研究所给出的数据，目前单台储能机组的实际储能总量最高达到1MJ，围绕底部布置10台储能机组，共储能10MJ

超导线圈采用基于Y系的高温超导磁体，超导实现温度为77K，液氮维持低温，在此温度下课达到的最高磁场强度为3T，低温系统采用闭合循环，制冷系统维持液氮状态，制冷系统的散热通过热管散热至下部海水

4．磁流体推进

虽然平台的整体移动方式是随洋流漂流，但是在漂流途中会遇到不可预计的情况，如进入涡流区，接近海上孤岛，遇到风浪较大区域，离开主要漂流方向向陆地移动等等，这就需要引入动力系统来临时校正航向。我们采用能量转化效率最高的磁流体推进系统

在舱底外侧均匀布置六台超导磁流体推进机组，，毗邻超导磁储能电池组，因为启动推进需要较大电流，而超导磁储能体恰好可以提供短时间大电流的输出，同时六个磁流体推进器可以独立进行三百六十度转动，以控制推进方向

根据中科院电工研究所的实验结果，目前实验室中已经研制出稳定磁通密度为4T的推进器，可以支持潜艇的最高航速为70节，我们相信在这个推力下，六台机组足以完成修整平台航向的任务

原油开采

出于与其他世界进行友好贸易的需求，我们给我们的世界增加了原油开采模块。由于我们在太平洋沿岸虽洋流漂移，我们会经过多个油气沉积盆地，这也为我们开采原油提供了方便，以下是我们进行原油开采的详细说明

• 1. 石油开采量

根据与各组协议，每年出口石油量为1000t左右（生物圈三号360t/y，我爱数分组200t/y，王下七武海200t/y，徐老师说的队为自由贸易，为其预留200t/y）。

• 开采方式：

石油的开采方式大致参考浮船式钻井装置，但是我们提出了我们自己的修改，首先，上层的驱动和稳定塔整体置入舱体内，只将开采过程中出现的废气通过排气管排出

我们将石油开采管道和探头分开设计，探头保持不变，但是与上层钻探塔连接的导管更换为鳞片结构，使在作业过程中的导管可以允许上层的平台有一定程度的位移

中间部分是形如这样的管道，可以在一定程度上弯曲，中间经过隔水密闭处理后可向上导出石油

• 2. 开采器械

起升系统

为了起升和下放钻具、下套管以及控制钻压、送进钻具，钻具配备有起升系统。

起升系统包括绞车、辅助刹车、天车、游车、大钩、钢丝绳以及吊环、吊卡、吊钳、卡瓦等各种工具。

起升时，绞车滚筒缠绕钢丝绳，天车和游车构成副滑轮组，大钩上升通过吊环、吊卡等工具实现钻具的提升。下放时，钻具或套管柱靠自重下降，借助绞车的刹车机构和辅助刹车控制大钩的下放速度。在正常钻进时，通过刹车机构控制钻具的送进速度，将钻具重量的一部分作为钻压施加到钻头上实现破碎岩层。

旋转系统

旋转系统是转盘钻机的典型系统，其作用是驱动钻具旋转以破碎岩层，旋转系统包括转盘、水龙头、钻具。

根据所钻井的不同，钻具的组成也有所差异，一般包括方钻杆、钻杆、钻铤和钻头，此外还有扶正器、减震器以及配合接头等。

其中钻头是直接破碎岩石的工具，有刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头等类型。钻铤的重量和壁厚都很大，用来向钻头施加钻压，钻杆将地面设备和井底设备联系起来，并传递扭矩。方钻杆的截面一般为正方形，转盘通过方钻杆带动整个钻柱和钻头旋转，水龙头是旋转钻机的典型部件，它既要承受钻具的重量，又要实现旋转运动，同时还提供高压泥浆的通道。

循环系统

为了将井底钻头破碎的岩屑及时携带到地面上来以便继续钻进，同时为了冷却钻头保护井壁，防止井塌井漏等钻井事故的发生，旋转钻机配备有循环系统。

循环系统包括钻井泵，地面管汇、泥浆罐、泥浆净化设备等，其中地面管汇包括高压管汇、立管、水龙带，泥浆净化设备包括震动筛、除砂器、除泥器、离心机等。

钻井泵将泥浆从泥浆罐中吸入，经钻井泵加压后的泥浆，经过高压管汇、立管、水龙带，进入水龙头，通过空心的钻具下到井底，从钻头的水眼喷出，经井眼和钻具之间的环行空间携带岩屑返回地面，从井底返回的泥浆经各级泥浆净化设备，除去固相含量，然后重复使用。

动力设备

起升系统、循环系统和旋转系统是钻机的三大工作机组，用来提供动力，它们协调工作即可完成钻井作业，为了向这些工作机组提供动力，钻机需要配备动力设备。

钻机的动力设备有柴油机、交流电机、直流电机。

柴油机适应于在没有电网的偏远地区打井，交流电机依赖于工业电网或者是需要柴油机发出交流电，直流电机需要柴油机带动直流发电机发出直流电，更常用的情况是柴油机带动交流发电机发出交流电，再经可控硅整流，将交流电变成直流电。

传动系统

传动系统将动力设备提供的力和运动进行变换，然后传递和分配给各工作机组，以满足各工作机组对动力的不同需求。

传动系统一般包括减速机构、变速机构、正倒车机构以及多动力机之间的并车机构等。

由柴油机直接驱动的钻井多采用统一驱动的形式，传动系统相对复杂，由交直流电动机驱动的钻机多采用各机组单独或分组驱动的形式，传动系统得到了很大的简化。

控制系统

为了保证钻机的三大工作机组协调的工作，以满足钻井工艺的要求，钻机配备有控制系统。

控制方式有机械控制、气控制、电控制和液控制等。

钻机上常用的控制方式是集中气控制。司钻通过钻机上司钻控制台可以完成几乎所有的钻机控制：如总离合器的离合；各动力机的并车；绞车、转盘和钻井泵的起、停；绞车的高低速控制等。

井架和底座

井架和底座用来支撑和安装各钻井设备和工具、提供钻井操作场所。井架用来安装天车、悬挂游车、大钩、水龙头和钻具，承受钻井工作载荷，排放立根；底座用来安装动力机组、绞车、转盘、支撑井架，借助转盘悬持钻具，提供转盘和地面之间的高度空间，以安装必要的防喷器和便于泥浆循环。

辅助设备

为了保证钻井的安全和正常进行，钻机还包括其他的辅助设备，如防止井喷的防喷器组，为钻井提供照明和辅助用电的发电机组，提供压缩空气的空气压缩设备以及供水、供油设备等。

• 3. 石油开采

根据辽河油田的生产数据，其生产每吨油的成本为183kwh/y,但通过以下方法可将能耗下降到133kwh/y。

• （1）应用节能型抽油机
• （2）改造多素节能电机
• （3）抽油机变频拖动技术
• （4）变压器集中动态补偿
• 4. 石油储存

使用混凝土储罐置于世界下部，储存空间为6000m3.

• 5. 石油泄漏处理
• 1. 切断污染源，阻止浮油区继续扩大。
• 2. 通过一些物理方法清除海面石油污染，比如用抽吸机吸油，用水栅和撇沫器刮油，用吸油毡吸附原油并回收处理等。
• 3. 喷洒化学消油剂，通过化学反应，促进石油的分解或沉降，形成能消散于水中的微小球状物。
• 4. 英国一位农场主曾发明了一种用机编禾草排治理石油污染的方法，不仅能防止石油在海中扩散，而且能吸收比自身质量多15倍的石油。禾草中又以大麦秸秆治污最为有效。美国墨西哥湾漏油事件发生后，当地环保志愿者用废旧丝袜装上收集来的毛发，用来围堵海岸边，可以吸附清理海面的油污。还可以利用玉米叶编成辫子型，利用现在嫩玉米上市，将收集的玉米叶晒干，编成辫子型，围在海岸边，吸附海面残余油污，防止油污粘附在沙滩上。
• 5. 将人工专门培养驯化的“石油清污微生物”大量抛撒在石油污染海域，让这些生物大军去吞食泄漏出来的石油。