Волновая энергетика: Что такое Волновая электростанция?

Содержание

Что такое Волновая электростанция? — Техническая Библиотека Neftegaz.RU

AИ-95

AИ-98

Волновая электростанция — это гидроэлектростанция, в которой для выработки электричества используется энергия движущейся водяной массы.

Преобразование может происходить разными способами:

волна проходит сквозь пустую камеру, выталкивает из нее воздух, под действием которого начинается вращение турбины. Далее вращательное движение передается генератору;

волна пропускается через большую трубу с установленными в ней лопастями. Они начинают вращаться и приводят в действие генератор;

«колеблющееся тело». Данный вариант предусматривает соединение нескольких плавающих секций в общий конвертер. Между ними устанавливаются подвижные платформы с гидравлическими поршнями. Затем один или несколько поршней соединяются с гидравлическим двигателем, обеспечивающим движение электрического генератора. Волны раскачивают и последовательно приводят в движение всю систему;

«искусственный атолл». Представляет собой сооружение из бетона с поверхностью, на которую накатываются волны. Его средняя часть отведена для накопительного резервуара, расположенного выше уровня моря. Вода поднимается в бассейн по специальной наклонной поверхности за счет эффекта набегающей волны. Далее, через отверстие водяной поток попадает на турбину и вращает лопасти.

1^й в мире промышленной электрической станцией, использующей энергию волн для производства электрической энергии, является Oceanlinx в Австралии.

Она начала работать в 2005 г.

Позже ее реконструировали, и она вновь заработала в 2009 г.

Работа станции основана на принципе «осциллирующего водяного столба».

В настоящее время мощность установки составляет 450 кВт.

Последние новости

Новости СМИ2

Произвольные записи из технической библиотеки

Следите за нами в социальных сетях

Библиотека Neftegaz.RU
Каталог компаний Neftegaz.RU
Об Агентстве
Голосуй!
Подробнее
Glossary Neftegaz.RU
Цитата

Библиотека Neftegaz.RU
Каталог компаний Neftegaz.RU
Об Агентстве
Голосуй!
Подробнее
Glossary Neftegaz.RU
Цитата

Используя данный сайт, вы даете согласие на использование файлов cookie, помогающих нам сделать его удобнее для вас. Подробнее.

Волновые Электростанции

Главная Волновые Электростанции

Волновые электростанции

Морские волны и течения.

Движение вод морей и океанов является одним из самых мощных из доступных источников альтернативной энергии. Наравне с приливами и отливами, волны и течения будоражат умы энергетиков многие годы и заставляют их искать способы эффективного использования этого неисчерпаемого природного ресурса.

Волновая энергия относится к производству электрической энергии от волн, то есть от последовательных волн, порожденных воздействием ветра на поверхность моря и иногда распространяющихся на очень большие расстояния. Существуют разные устройства для использования этой энергии. Многие системы в настоящее время находятся в стадии изучения, некоторые уже находятся на рынке, но ни одна из них не достигла стадии промышленной зрелости.

Предлагаемые технические решения.

Существует огромный перечень решений использования волновой энергии, некоторые из устройств находятся под водой, другие установлены на поверхности, на берегу или в море. Системы захвата энергии варьируются от одного прототипа к другому: захват механической энергии на поверхности (волн, качания, поворотов и хаотичное движение) или под водой (сдвиги или орбитальные движения), захват изменений давления при прохождении волн (изменение высоты воды).

Энергия волн.

Сила волн на поверхности морей и океанов, как и любая другая энергия, может использоваться для полезной работы, в том числе для обеспечения работы электростанций. Энергия волн Мирового океана может удовлетворить до 20% энергетических потребностей человечества. Справедливости ради стоит отметить, что в большей степени сейчас развивается приливная энергетика.

Тем не менее, волновая энергетика представляется исследователям не менее серьёзным направлением альтернативной энергетики. По самым смелым оценкам, волны генерируют порядка 2 ТВт энергии, что в два раза превосходит совокупный объём выработки энергии во всём мире в настоящее время. Привлекательность использования волн заключается в первую очередь в их высокой удельной мощности, которая по своему уровню превышает показатели солнечной и ветровой энергетики. В условиях десятиметровой высоты волн удельная мощность достигает 2 МВт на погонный метр.

Ведущие мировые производители волновых электростанций предлагают устройства с техническим использованием энергии волн, возможных только в прибрежных зонах, где мощность составляет максимум 75–80 кВт на метр, а средняя высота волн — до двух метров. Впрочем, такой уровень наблюдается в большей части Мирового океана в спокойных погодных условиях. Усреднённый показатель удельной мощности волн в Северном полушарии составляет в пределах 25 кВт на метр. Регионы, наиболее потенциально пригодные для запуска волновых электростанций — это территории с побережьем большой протяжённости и наличием стабильных сильных ветров. В такие зоны входят, в том числе европейское западное побережье, британский север, берега Тихого океана в Северной и Южной Америке, Новой Зеландии и Австралии, а также Южной Африке.

Разработанная российской компанией «Сальмабаш» волновая электростанция заметно отличается от существующих аналогов по характеристикам, дизайну и генерирующему устройству.

Преимущества предлагаемой волновой электростанции:

Волновая электростанция способна заменить волногасители, защищающие береговую линию и прибрежные сооружения от разрушения;
волновые электрогенераторы малой мощности можно монтировать непосредственно на мостовых опорах, причалах, используя мощность волн;
Себестоимость производимой энергии наиболее низкая.

ООО «Сальмабаш» предлагает волновые электростанции как:

Стационарные – мощностью от 3 кВт до 1МВт.
Мобильные – мощностью от 1 кВт до 500 кВт
Портативные – мощностью от 0,3 кВт до 1 кВт

Стационарная волновая электростанция.

Мобильная волновая электростанция.

Это новый проект компании ООО «Сальмабаш» по преобразованию энергии океана и морских волн в бесконечный источник электроэнергии с использованием инновационных технологий.

Представленное устройство предназначено для рыбаков, людей отдыхающих в море на кораблях или лодках и т.п., для наблюдения за экологией моря и других целей, плавает автономно на поверхности моря, океана, герметично и устойчиво к суровым морским условиям, собирает энергию хаотичного движения морских волн, качания, поворотов и превращает его в полезную мощность.

Предложенная концепция представляет собой модульную распределенную энергетическую систему, в которой множество таких небольших лодок собирают энергию волн по всей береговой линии. Это означает, что энергия вырабатывается вблизи точки использования, что устраняет необходимость в новой инфраструктуре, такой как строительство линии электропередачи большой мощности или специальных стыковочных сооружений. Лодки накапливают энергию волн с ежедневными поездками в оффшорные места и возвращением обратно в порт для доставки в сеть.

Это устройство работает в прибрежных районах (примерно в 0,3-2 км от берега) на глубине от 8 до 20 метров. В зависимости от приливных условий оно в основном или полностью погружено и прикреплено к морскому дну. Один блок рассчитан на мощность от 150 кВт до 1000 кВт с коэффициентом мощности 25-50% в зависимости от условий волны на проектной площадке. Технология использования устройств может быть развернута как в единичном варианте, так и в комплексе.

Области применения: оффшорная нефтегазовая отрасль, другие виды морских объектов.

ХАРАКТЕРИСТИКИ

Гарантированная энергетическая автономия

Высокая мощность: до 1 МВт

Система способна производить электроэнергию в условиях очень сильных волн.

Система надежная с небольшим обслуживанием.

Погружная колеблющаяся лопасть.

Поворотная система, управляемая орбитальным движением воды при прохождении волн. Эти колебания позволяют приводить в действие механизм вращения турбины.

В результате применения нашей исследовательской программы автономная платформа средней мощности вырабатывает электроэнергию с помощью инновационной волновой технологии, разработанной ООО «Сальмабаш», являющейся основным источником и фотоэлектрических солнечных панелей в качестве дополнительного источника.

Для соблюдения максимального количества приложений, а также для поддержки наших клиентов в удовлетворении их потребностей, платформа является гибкой для размещения накопителей энергии и встроенных приложений или для экспорта энергии, произведенной внешним подводным или поверхностным потребителем.

Автономные надводныее дроны.

Благодаря непрерывному сбору энергии из окружающей среды, дроны волновые могут путешествовать на большие расстояния, удерживать станции и контролировать обширные районы без необходимости дозаправки. Уникальная двухкомпонентная архитектура и лопастная система напрямую преобразуют волновое движение в тягу, а солнечные панели и двигатель обеспечивают электроэнергию для полезной нагрузки датчиков и другие. Это означает, что дроны может путешествовать в отдаленную область, собирать (и передать) данные и самостоятельно возвращаться на обозначенное место для технического обслуживания.

Микро-Волновая электростанция

Микро-Волновая электростанция мощностью 0,5-1 кВт состоит из:

-Корпуса (поплавок): из стекловолокна герметичен и устойчив к суровым морским условиям.

-Генерирующий узел: относятся все технические средства, преобразующие и обеспечивающие передачу энергии волн в электроэнергии.

— Система обнаружения (наблюдения) ЖПС.

Генерирующая часть электростанции, состоящая из двигателя, который собирает хаотичное движение волн и превращает его в полезную мощность. Аккумулятора и преобразователь располагается в главном корпусе потребителя или на дне поплавка. Вырабатываемая электроэнергия передается от генератора потребителю по кабелю. Электростанция комплектуется блоком аккумулирования, который позволяет накапливать электроэнергию в часы минимума потребления и выдавать ее в часы максимума, прибор управления преобразователь и кабель.

Микро-Волновая электростанция.

Микро-Волновая электростанция мощностью 0,5-1 кВт состоит из:

-Корпуса (поплавок): из стекловолокна герметичен и устойчив к суровым морским условиям.

— Система обнаружения (наблюдения) ЖПС.

Введение в энергию волн

Говоря о возобновляемых источниках энергии, многие из нас уже слышали о самых популярных источниках, таких как энергия солнца или ветра.

Но знаете ли вы, что возобновляемая энергия может быть получена из других природных ресурсов и явлений, таких как тепло Земли и даже движение волн?

Это правда! Энергия волн — это еще одна форма возобновляемой энергии, которую можно использовать в качестве альтернативы традиционной энергии из ископаемого топлива — ограниченных ресурсов, которые выделяют вредные выбросы углерода в воздух при использовании для получения энергии. Ниже мы составили краткий обзор волновой энергии.

Что такое волновая энергия?

Энергия волн — это форма возобновляемой энергии, которую можно использовать при движении волн. Существует несколько методов использования энергии волн, которые включают размещение генераторов электроэнергии на поверхности океана.

Как работает энергия волн?

Знаете ли вы, что волны на самом деле вызваны приливами, которые меняются в зависимости от лунных циклов? Правильно — вы можете обвинить луну в тех днях бурного прибоя на пляже.

В зависимости от лунных циклов, приливов, ветров и погоды волны могут различаться по размеру и силе. Когда волны катятся по океану, они создают кинетическую энергию или движение. Это движение можно использовать для питания турбин, которые, в свою очередь, создают энергию, которую можно преобразовать в электричество и мощность. Есть также несколько способов использования энергии волн, которые используют движение волн вверх и вниз для питания поршней/генераторов поворотов.

Что делает энергию волн возобновляемым источником энергии?

Подобно солнечной, ветровой и геотермальной энергии, энергия волн является возобновляемым источником. Пока Земля продолжает вращаться вокруг Солнца, а Луна вокруг Земли, волны будут оставаться жизнеспособным источником кинетической энергии. Энергия волн также производит меньше выбросов углерода, чем энергия традиционных ископаемых видов топлива, таких как уголь или нефть, что делает ее более экологичной.

ИСТОЧНИК

В чем подвох волновой энергии?

Одним из самых больших препятствий на пути к энергии волн является то, что большинство систем энергии волн довольно малы и не подходят для питания больших зданий или сооружений.

Еще одна проблема с волновой энергией заключается в том, что, как и в случае с солнечной или ветровой энергией, количество энергии, которую можно использовать, зависит от размера волн в любой момент времени. Переменные факторы, влияющие на энергию волн, включают высоту волны, скорость волны, длину волны и плотность волны — все они могут быть непредсказуемыми.

По мере развития технологий ученые и эксперты ищут способы использовать больше энергии волн и океана.

Вопросы о возобновляемых источниках энергии? Обязательно следите за обновлениями здесь, в Eco-Centric, вашем путеводителе по всем вопросам энергии, или следите за нами на Facebook и Twitter Just Energy.

Предоставлено вам justenergy.com
Избранное изображение:

Ресурсы:
http://www.alternative-energy-news.info/technology/hydro/wave-power/

Окно в будущее волновой энергии | Новости

Награда

помогает приблизить рентабельную, производительную и надежную конструкцию волновой энергетики на шаг ближе
к коммерциализации и широкому использованию

16 февраля 2022 г. | Кейтлин Макдермотт-Мерфи | Связь со СМИ

В 1974 году Стивен Солтер, профессор Эдинбургского университета, отправил своих «уток» в шотландские моря, запустив первый в мире крупный проект по энергетике волн. Но грубые волны океана
и скачки напряжения оказались слишком сильными для его плавучих генераторов размером с дом. Нравится больше
последние модели P-750 от Pelamis и Oysters от Aquamarine, они уступили той мощи, которую должны были использовать.

«Мы должны спросить себя», — сказал Криш Тиагараджан Шарман, председатель отдела возобновляемых источников энергии.
энергии в Массачусетском университете в Амхерсте, «почему мы работаем над этим
так долго? Почему у нас нет готовых к использованию в коммерческих масштабах волновых энергетических систем?
в мире?»

Ответ: Технология энергии волн должна быть дешевле, производить больше энергии и быть смелой.
мускулы океана лучше и дольше.

Группа морской энергетики Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии (NREL)
разработал систему, которая могла удовлетворить все три потребности. Осциллирующий преобразователь энергии волн с изменяемой геометрией создает окна для прохождения волн, поэтому устройства с волновой энергией не выдерживают полной нагрузки.
сила их могущества. Дизайн также может быть более экономичным, производительным и
устойчивый.

Текстовая версия

Два года назад эта концепция получила конкурсную награду от Департамента коммерциализации технологий Министерства энергетики США.
Fund (TCF), возможность финансирования почти на 30 миллионов долларов, предназначенная для помощи многообещающим, высокоэффективным
энергетические технологии движутся в сторону коммерциализации. При критической поддержке премии TCF,
Натан Том, инженер-механик из NREL, стал партнером Шармана. Вместе они
переместил систему преобразователя волновой энергии от теории к практике, подтолкнув потенциал
решение ближе к коммерциализации, а волновая энергия ближе к широкому внедрению.

Этот небольшой прототип (вид сверху) может открывать планки, чтобы волны могли проходить сквозь них.
а не сбой на устройстве. Этот аварийный люк защищает технику от
сильные удары, которые могут помочь ему дольше продержаться в океане. Фото Джейкоба Дэвиса, Массачусетский университет в Амхерсте

«Все устройства, использующие энергию волн, нуждаются в способе выживания в течение нескольких лет в океане».
— сказал Шарман. «Это один из способов».

Энергия волн может не соответствовать мировому производству энергии ветра и солнца в любое время
скоро, но это все еще важный источник чистой возобновляемой энергии. Волн больше
предсказуемы и надежны, чем солнечная или ветровая энергия, и они могут снабжать энергией труднодоступные
местах, таких как прибрежные сообщества и отдаленные острова, которые в настоящее время зависят от
дорогое, углеродоемкое импортное дизельное топливо. Устройства, использующие энергию волн, также могут питать морские объекты
рыболовство, морские исследования или военные операции, которые должны достигать более глубоких вод.
В Соединенных Штатах волны несут эквивалент около 80% энергии страны.
потребности. Не всю эту энергию можно использовать на практике, но промышленность может получить доступ к
достаточно, чтобы облегчить переход страны на 100% экологически чистую энергию.

Сегодня энергия волн не так уж много дает энергии — пока. Сегодняшние проекты дают сбои по той же причине
Утки Солтера боролись; океан упаковывает мощь сильнее любых ветров, и пока
некоторые недавние изобретения в области волновой энергии снабжены стальными корпусами, эта броня слишком
тяжелые и дорогие, чтобы сделать технологию жизнеспособной. Сегодня около 35–50% затрат энергии волн тратится на структурные усовершенствования.

— Наши системы слишком тяжелые, — сказал Том. «Чтобы выдерживать действительно экстремальные нагрузки, заказы
выше, чем когда устройство работает и производит энергию, они
построен из слишком большого количества стали. Нам нужно начать мыслить нестандартно».

Дизайн NREL, безусловно, выходит за рамки стальной коробки. Чтобы получать электричество из волн,
в более экономичном, легком и прочном преобразователе волновой энергии используется прямоугольная лопатка, которая раскачивается вперед и назад на нижнем шарнире, как рогоз.
на ветру. Качающаяся лопатка — обычная конструктивная особенность устройств волновой энергии.
Но этот гораздо более адаптивный. По мере того, как волны переходят от продуктивных к разрушительным,
оператор устройства может открыть одну или несколько горизонтальных заслонок, создавая промежутки для этого насильственного
энергия для побега.

Этот дополнительный уровень контроля не только защищает устройство, но и может помочь преобразователю
производить больше энергии. Когда море меняется, удаленные операторы могут переключать каждый закрылок, чтобы извлечь
как можно больше энергии.

На средства, выделенные в рамках премии TCF, Том и Шарман построили свой первый небольшой
прототип для испытаний в волновом резервуаре университета. В команду проекта вошел Университет
Массачусетский аспирант Амхерста Джейкоб Дэвис и докторант Джессика
Нгуен (Нгуен начинал как аспирант). Коул Бердж и Салман Хусейн, Национальный
Студенты и аспиранты Лаборатории возобновляемых источников энергии также внесли свой вклад.

«Проект с изменяемой геометрией оказал огромное влияние на мою карьеру»,
— сказал Дэвис. «На самом деле, этот опыт настолько подстегнул мою страсть, что в центре внимания
мой нынешний доктор философии работа полностью посвящена измерению и пониманию поверхности океана
волны. Я с нетерпением жду карьеры, посвященной применению этих знаний в широком диапазоне
проблемы, связанные с океаном, включая роль волн в преобразовании морской энергии,
погода и климат».

Вместе команда сравнила свои теоретические модели с экспериментальными данными и
К своему облегчению, они обнаружили, что модели точно предсказывали производительность устройства.
Это было многообещающее начало. Но дизайн должен пройти гораздо более итеративный
шагов, прежде чем он сможет достичь океана.

С помощью этого волнового резервуара в Массачусетском университете в Амхерсте исследователи подтвердили
что их прототип колеблющегося преобразователя энергии ударной волны с изменяемой геометрией выполнил
а также их теоретические модели предсказывали. Фото Джейкоба Дэвиса, Массачусетский университет в Амхерсте

«Я мог бы быстро спроектировать что-нибудь для плавания в воде, — сказал Том, — но что, если бы это
выдает 1 ватт? Это будет стоить мне больших денег — лодки, водолазы, протягивание троса.
с моря на сушу, что недешево».

Этот «большой шаг», сказал Том, связанный с большими расходами и высоким риском, делает потенциальным
партнеры по волновой энергетике опасаются вкладывать средства даже в многообещающие разработки,
как их прототип с изменяемой геометрией. Многие склонны ждать, пока концепции докажут свою правоту.
успех в средах с низким уровнем риска, таких как численные модели и волновые резервуары.

Но эта прогрессивная работа также требует финансирования, поэтому награды TCF являются критически важными.
мост от теории к рынку. «Мы хотим разработать запатентованную технологию достаточно далеко
когда индустрия думает: «Хорошо, это хорошая идея. Это то, что я хочу попробовать
включить в мой дизайн», — сказал Том. «Вот тогда мы передадим его в промышленность.
И для этого награда TCF очень полезна».

Награда также позволила команде протестировать еще один новаторский аспект их дизайна: приподнятый
Фонд. Часто устройства преобразования энергии пульсирующей волны крепятся к
морское дно, где вращающийся мусор и песок могут помешать работе. Снято с
морское дно на колонне, устройство может избежать этих препятствий и получить доступ к большему количеству
мест между песком и поверхностью или в более глубоких водах. Поскольку поверхностные воды
часто более энергичны, устройства, которые могут достигать этих областей, могут производить больше энергии.

Вместе приподнятый фундамент и изменяемая геометрия могут помочь устройствам с волновой энергией
адаптироваться к окружающей среде океана лучше, чем предыдущие разработки, в том числе Солтера.
утки (хотя эти ранние набеги имели решающее значение для продвижения отрасли вперед).

Волновая энергетика: Что такое Волновая электростанция? — Техническая Библиотека Neftegaz.RU