Мощность волны - Wave power

Азура на испытательном полигоне волновой энергии ВМС США (WETS) на острове Оаху
Преобразователь волновой энергии AMOG (WEC), работающий на юго-западе Англии (2019 г.)
Конвертер mWave от Bombora Wave Power
Волновая электростанция с использованием пневматической камеры

Энергия волн является захват энергии ветровых волн , чтобы сделать полезную работу - например, производства электроэнергии , опреснения воды или перекачки воды. Машина, использующая энергию волны, - это преобразователь энергии волны (WEC).

Сила волны отличается от силы приливов , которая улавливает энергию тока, вызванного гравитационным притяжением Солнца и Луны. Волны и приливы также отличаются от океанских течений, которые вызваны другими силами, в том числе прибойными волнами , ветром , эффектом Кориолиса , извозом , а также различиями в температуре и солености .

Волновая энергия не является широко используемой коммерческой технологией по сравнению с другими признанными возобновляемыми источниками энергии, такими как энергия ветра , гидроэнергия и солнечная энергия . Однако попытки использовать этот источник энергии были по крайней мере с 1890 года, в основном из-за его высокой плотности мощности. Для сравнения: удельная мощность фотоэлектрических панелей составляет 1 кВт / м 2 при максимальной солнечной инсоляции, а плотность энергии ветра составляет 1 кВт / м 2 при 12 м / с; средняя годовая плотность мощности волн, например, на побережье Сан-Франциско составляет 25 кВт / м 2 .

В 2000 году первое в мире коммерческое устройство волновой энергии Islay LIMPET было установлено на побережье острова Айлей в Шотландии и подключено к национальной сети . В 2008 году первая экспериментальная волновая ферма с несколькими генераторами была открыта в Португалии в Волновом парке Агусадура .

Физические концепции

Упрощенная конструкция Волновой электростанции
Упрощенная конструкция Волновой электростанции
Когда объект подпрыгивает на волнах в пруду, он следует примерно по эллиптической траектории.
Движение частицы в океанской волне.
A = На большой глубине. Эллиптическое движение частиц жидкости быстро уменьшается с увеличением глубины ниже поверхности.
B = На мелководье (дно океана теперь находится на B). Эллиптическое движение жидкой частицы сглаживается с уменьшением глубины.
1 = Направление распространения.
2 = гребень волны.
3 = впадина волны.
Фотография эллиптических траекторий частиц воды под действием прогрессирующей и периодической поверхностной гравитационной волны в волновом лотке . Волновые условия: средняя глубина воды d  = 2,50 фута (0,76 м), высота волны H  = 0,339 фута (0,103 м), длина волны λ = 6,42 фута (1,96 м), период T  = 1,12 с.

Волны генерируются ветром, проходящим над поверхностью моря. Пока волны распространяются медленнее, чем скорость ветра, прямо над волнами, происходит передача энергии от ветра к волнам. Разница в давлении воздуха между наветренной и подветренной сторонами гребня волны , а также трение о поверхность воды ветром, заставляющее воду испытывать напряжение сдвига, вызывают рост волн.

Высота волны определяется скоростью ветра, продолжительностью времени, в течение которого ветер дует, приемом (расстояние, на котором ветер возбуждает волны), а также глубиной и топографией морского дна (которые могут фокусировать или рассеивать энергию волн. ). У данной скорости ветра есть соответствующий практический предел, в течение которого время или расстояние не будут вызывать более крупных волн. Когда этот предел достигнут, море считается «полностью развитым».

Как правило, более крупные волны более мощные, но мощность волны также определяется скоростью волны , длиной волны и плотностью воды .

Колебательные движения наиболее высоки на поверхности и экспоненциально убывают с глубиной. Однако для стоячих волн ( clapotis ) около отражающего берега энергия волны также присутствует в виде колебаний давления на большой глубине, вызывающих микросейсмы . Эти колебания давления на большей глубине слишком малы, чтобы представлять интерес с точки зрения мощности волн.

Волны распространяются по поверхности океана, и энергия волны также переносится горизонтально с групповой скоростью . Средняя скорость переноса энергии волны через вертикальную плоскость единичной ширины, параллельную гребню волны, называется потоком энергии волны (или мощностью волны, которую не следует путать с фактической мощностью, генерируемой устройством энергии волны).

Формула мощности волны

На большой глубине, где глубина воды больше половины длины волны, поток энергии волны равен

где P - поток энергии волны на единицу длины гребня волны, H m0 - значительная высота волны , T e - период энергии волны , ρ - плотность воды и g - ускорение силы тяжести . Приведенная выше формула утверждает, что мощность волны пропорциональна периоду энергии волны и квадрату высоты волны. Когда значимая высота волны указывается в метрах, а период волны - в секундах, результатом является мощность волны в киловаттах (кВт) на метр длины волнового фронта .

Пример. Рассмотрим умеренное волнение океана на большой глубине, в нескольких километрах от береговой линии, с высотой волны 3 м и периодом энергии волны 8 с. Используя формулу для вычисления мощности, мы получаем

Это означает, что на метр гребня волны приходится 36 киловатт потенциала мощности.

Во время сильных штормов самые большие морские волны достигают высоты около 15 метров и имеют период около 15 секунд. Согласно приведенной выше формуле, такие волны несут мощность около 1,7 МВт на каждый метр волнового фронта.

Устройство эффективной мощности волны улавливает как можно больше потока энергии волны. В результате волны будут иметь меньшую высоту в области за устройством волновой энергии.

Волновая энергия и поток волновой энергии

В состоянии моря средняя (средняя) плотность энергии на единицу площади гравитационных волн на поверхности воды пропорциональна квадрату высоты волны, согласно теории линейных волн:

где E - средняя плотность энергии волны на единицу горизонтальной площади (Дж / м 2 ), сумма кинетической и потенциальной плотности энергии на единицу горизонтальной площади. Плотность потенциальной энергии равна кинетической энергии, обе дают половину плотности энергии волны E , как можно ожидать из теоремы о равнораспределении . В океанских волнах эффектами поверхностного натяжения можно пренебречь для длин волн более нескольких дециметров .

Когда волны распространяются, их энергия переносится. Скорость переноса энергии - это групповая скорость . В результате поток энергии волны через вертикальную плоскость единичной ширины, перпендикулярную направлению распространения волны, равен:

с c g групповая скорость (м / с). В связи с дисперсионным соотношением для водных волн под действием силы тяжести, групповая скорость зависит от длины волны Х , или , что эквивалентно, от волнового периода T . Кроме того, дисперсионное соотношение является функцией глубины воды h . В результате групповая скорость ведет себя по-разному в пределах большой и мелкой воды, а также на промежуточных глубинах:

Глубоководные характеристики и возможности

Глубокая вода соответствует глубине воды, превышающей половину длины волны, что является обычной ситуацией в море и океане. В глубокой воде более длиннопериодические волны распространяются быстрее и быстрее переносят свою энергию. Глубоководная групповая скорость составляет половину фазовой скорости . На мелководье для длин волн, которые примерно в двадцать раз больше глубины воды, что довольно часто встречается у берегов, групповая скорость равна фазовой скорости.

История

Первый известный патент на использование энергии океанских волн датируется 1799 годом и был подан в Париже Жираром и его сыном. Одним из первых применений энергии волн было устройство, построенное примерно в 1910 году Бошо-Прасике для освещения и питания своего дома в Руайане , недалеко от Бордо во Франции. Похоже, что это было первое устройство волновой энергии типа колеблющегося водяного столба. С 1855 по 1973 год только в Великобритании было подано 340 патентов.

Пионером современного научного исследования волновой энергии стали эксперименты Йошио Масуда в 1940-х годах. Он протестировал различные концепции устройств волновой энергии в море, с несколькими сотнями устройств, используемых для питания навигационных огней. Среди них была концепция извлечения энергии из углового движения в сочленениях сочлененного плота, которая была предложена в 1950-х годах Масудой.

Возобновление интереса к волновой энергии было вызвано нефтяным кризисом 1973 года . Ряд университетских исследователей повторно изучили возможность генерирования энергии из океанских волн, среди которых были, в частности, Стивен Солтер из Эдинбургского университета и Йоханнес Фалнес из Норвежского технологического института (позже объединенного с Норвежским университетом науки и технологий ), Майкл Э. Маккормик из Военно-морской академии США , Дэвид Эванс из Бристольского университета , Майкл Френч из Ланкастерского университета , Ник Ньюман и К.С. Мей из Массачусетского технологического института .

Изобретение Стивена Солтера в 1974 году стало известно как утка Солтера или кивающая утка , хотя официально ее называли эдинбургской уткой. В небольших контролируемых испытаниях изогнутый кулачковый корпус Duck может останавливать 90% волнового движения и преобразовывать 90% из них в электричество, обеспечивая эффективность 81%.

В 1980-х годах, когда цена на нефть упала, финансирование волновой энергетики резко сократилось. Тем не менее несколько прототипов первого поколения были испытаны в море. В последнее время, вслед за проблемой изменения климата, во всем мире снова растет интерес к возобновляемым источникам энергии, включая энергию волн.

Первый в мире испытательный центр морской энергии был основан в 2003 году, чтобы дать толчок развитию индустрии энергии волн и приливов в Великобритании. Европейский центр морской энергии (EMEC), расположенный в Оркнейских островах, Шотландия, поддержал развертывание большего количества устройств для работы с волновой и приливной энергией, чем на любом другом месте в мире. EMEC предоставляет множество испытательных площадок в реальных морских условиях. Его связанный с сетью волновой испытательный полигон расположен в Биллиа Кроо, на западной окраине материковой части Оркнейских островов, и полностью подвержен влиянию Атлантического океана с уровнем моря до 19 метров, зарегистрированным на этом участке. Разработчики волновой энергии, которые в настоящее время тестируют в центре, включают Aquamarine Power , Pelamis Wave Power и ScottishPower Renewables .

Современные технологии

Устройства волновой мощности обычно классифицируются по методу, используемому для захвата или использования энергии волн, по местоположению и системе отбора мощности . Расположены на берегу, на берегу и в море. Типы отбора мощности включают: гидроцилиндр , эластомерный шланговый насос , береговой насос, гидроэлектрическую турбину , воздушную турбину и линейный электрический генератор . При оценке энергии волн как типа технологии важно различать четыре наиболее распространенных подхода: точечные поглотительные буи, поверхностные аттенюаторы, колеблющиеся водяные столбы и устройства перекрытия.

Общие концепции энергии волны: 1. Точечный поглотитель, 2. Аттенюатор, 3. Преобразователь пульсаций колеблющейся волны, 4. Колеблющийся столб воды, 5. Устройство перекрытия, 6. Погружной перепад давления, 7. Плавающие преобразователи в воздухе.

Точечный буй-поглотитель

Это устройство плавает на поверхности воды и удерживается на месте кабелями, подключенными к морскому дну. Точечный поглотитель определяется как имеющий ширину устройства, намного меньшую, чем длина входящей волны λ. Хороший точечный поглотитель имеет те же характеристики, что и хороший волновод. Энергия волны поглощается излучением волны с деструктивной интерференцией для входящих волн. Буи используют подъем и опускание волн для выработки электроэнергии различными способами, в том числе напрямую через линейные генераторы или через генераторы, приводимые в действие механическими линейно-вращательными преобразователями или гидравлическими насосами. Электромагнитные поля, создаваемые кабелями электропередачи, и акустика этих устройств могут быть проблемой для морских организмов. Присутствие буев может повлиять на рыбу, морских млекопитающих и птиц как потенциально незначительный риск столкновения и места ночлега. Также существует вероятность запутывания в швартовных тросах. Энергия, отводимая от волн, также может повлиять на береговую линию, в результате чего рекомендуется держать участки на значительном удалении от берега.

Поверхностный аттенюатор

Эти устройства действуют аналогично вышеупомянутым точечным амортизирующим буям с несколькими плавучими сегментами, соединенными друг с другом и ориентированными перпендикулярно набегающим волнам. Изгибающееся движение создается волнами, и это движение приводит в действие гидравлические насосы для выработки электроэнергии. Воздействие на окружающую среду аналогично воздействию точечных буев-поглотителей, с дополнительной опасением, что организмы могут быть зажаты в суставах.

Преобразователь пульсаций колебательной волны

Эти устройства обычно имеют один конец, прикрепленный к конструкции или морскому дну, в то время как другой конец может свободно перемещаться. Энергия собирается за счет относительного движения тела относительно неподвижной точки. Преобразователи перенапряжения колеблющейся волны часто бывают в виде поплавков, заслонок или мембран. Экологические проблемы включают незначительный риск столкновения, искусственное рифление вблизи фиксированной точки, эффекты электродвижущей силы от подводных кабелей и отвод энергии, влияющий на перенос наносов. Некоторые из этих конструкций включают параболические отражатели для увеличения энергии волны в точке захвата. Эти системы захвата используют движение волн для захвата энергии. После того, как энергия волны захватываются у источника волны, мощность должна быть доведена до точки использования или для подключения к электрической сети с помощью передачи силовых кабелей .

Колеблющийся столб воды

Колеблющиеся водяные колонны могут быть расположены на берегу или в более глубоких водах на море. Благодаря воздушной камере, интегрированной в устройство, набухание сжимает воздух в камерах, заставляя воздух проходить через воздушную турбину для создания электричества . Когда воздух проходит через турбины, создается значительный шум, что потенциально может повредить птицам и другим морским организмам в непосредственной близости от устройства. Также есть опасения по поводу того, что морские организмы могут попасть в ловушку или запутаться в воздушных камерах.

Устройство перегрузки

Устройства перекрытия - это длинные конструкции, которые используют скорость волны для заполнения резервуара до более высокого уровня, чем окружающий океан. Потенциальная энергия на высоте резервуара затем улавливается турбинами с низким напором. Устройства могут быть как на суше, так и на плаву в море. Плавучие устройства будут иметь экологические проблемы, связанные с воздействием системы швартовки на бентические организмы , запутыванием организмов или эффектами электродвижущей силы, создаваемыми подводными кабелями . Также существует некоторая озабоченность относительно низких уровней шума турбины и удаления волновой энергии, влияющих на среду обитания в ближнем поле.

Погружной перепад давления

Погружные преобразователи перепада давления представляют собой сравнительно новую технологию, использующую гибкие (обычно армированные резиной) мембраны для извлечения энергии волн. Эти преобразователи используют разницу давлений в разных точках ниже волны для создания разницы давлений в замкнутой гидравлической системе отбора мощности. Этот перепад давления обычно используется для создания потока, который приводит в действие турбину и электрический генератор. В подводных преобразователях перепада давления часто используются гибкие мембраны в качестве рабочей поверхности между океаном и системой отбора мощности. Мембраны обладают преимуществом по сравнению с жесткими структурами, заключаются в податливости и малой массе, что может обеспечить более прямое взаимодействие с энергией волны. Их податливая природа также допускает большие изменения в геометрии рабочей поверхности, что может быть использовано для настройки отклика преобразователя на конкретные волновые условия и для защиты его от чрезмерных нагрузок в экстремальных условиях.

Погружной конвертер можно размещать либо на морском дне, либо в средней воде. В обоих случаях преобразователь защищен от ударов воды, которые могут возникать на свободной поверхности . Волновые нагрузки также уменьшаются нелинейно пропорционально расстоянию ниже свободной поверхности. Это означает, что за счет оптимизации глубины погружения такого преобразователя можно найти компромисс между защитой от экстремальных нагрузок и доступом к энергии волн. Затопленные ВЭК также могут снизить воздействие на морские удобства и навигацию, поскольку они не находятся на поверхности.

Плавающие преобразователи в воздухе

Признанная потребность в повышенной надежности технологии преобразования волновой энергии породила эту группу концепций. Плавающие преобразователи в воздухе обеспечивают потенциально повышенную надежность компонентов оборудования, поскольку они расположены над морской водой, что позволяет легко их осматривать и обслуживать. Примеры различных концепций плавающих преобразователей в воздухе показаны в №7 рисунка. 7а) системы отбора энергии демпфирующего типа с турбинами в отсеках, содержащих плещущуюся пресную воду; 7б) маятниковые системы с горизонтальной осью; 7в) маятниковые системы с вертикальной осью.

Воздействие на окружающую среду

Общие экологические проблемы, связанные с развитием морской энергетики, включают:

База данных Tethys обеспечивает доступ к научной литературе и общей информации о потенциальном воздействии энергии волн на окружающую среду.

Потенциал

Мировой ресурс энергии прибрежных волн оценивается более чем в 2 ТВт. Места с наибольшим потенциалом волновой мощности включают западное побережье Европы, северное побережье Великобритании и тихоокеанские побережья Северной и Южной Америки, южной части Африки, Австралии и Новой Зеландии. Северный и южный умеренные зоны являются лучшими участками для улавливания силы волн. Преобладающие западные ветры в этих зонах сильнее всего дуют зимой.

Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) сделала оценки для различных стран по всему миру в отношении количества энергии, которое может быть произведено с помощью волновых преобразователей энергии (WEC) на их береговой линии. В частности, для Соединенных Штатов, по оценкам, общее количество энергии, которое может быть произведено вдоль их береговой линии, эквивалентно 1170 ТВтч в год, что составляет примерно 10 кВтч на гражданина США в день. Это почти 5% от общего потребления энергии на одного гражданина, включая транспорт и промышленность. Хотя это звучит многообещающе, береговая линия вдоль Аляски составляла прибл. 50% от общей энергии, созданной в рамках этой оценки. Учитывая это, потребуется соответствующая инфраструктура для передачи этой энергии с берегов Аляски на материковую часть Соединенных Штатов, чтобы должным образом извлечь выгоду из удовлетворения потребностей Соединенных Штатов в энергии. Однако эти цифры показывают большой потенциал этих технологий, если они будут реализованы в глобальном масштабе, чтобы удовлетворить поиск источников возобновляемой энергии.

ВЭУ подверглись тщательной проверке в ходе исследований, особенно в отношении их эффективности и транспортировки генерируемой ими энергии. NREL показал, что эти WEC могут иметь эффективность около 50%. Это феноменальный рейтинг эффективности производства возобновляемой энергии. Для сравнения: солнечные панели с КПД выше 10% считаются жизнеспособными для устойчивого производства энергии. Таким образом, значение КПД в 50% для возобновляемого источника энергии чрезвычайно жизнеспособно для будущего развития возобновляемых источников энергии, которое будет реализовано во всем мире. Кроме того, были проведены исследования по изучению более мелких WEC и их жизнеспособности, особенно в отношении выходной мощности. Одно исследование показало большой потенциал небольших устройств, напоминающих буи, способных генерировать мощность до 6 МВт при различных волновых условиях и колебаниях, а также размера устройства (вплоть до примерно цилиндрического буя 21 кг). Даже дальнейшие исследования привели к разработке меньших, компактных версий существующих WEC, которые могли бы производить такое же количество энергии, используя примерно половину площади, необходимой для существующих устройств.  

Карта энергетических ресурсов мировых волн

Вызовы

Возможное воздействие на морскую среду. Например, шумовое загрязнение может иметь негативное воздействие, если его не контролировать, хотя шум и видимое воздействие каждой конструкции сильно различаются. Другие биофизические воздействия (флора и фауна, режимы наносов, структура и потоки водной толщи) расширения технологии изучаются. Что касается социально-экономических проблем, волновые фермы могут привести к вытеснению коммерческих и рекреационных рыбаков с продуктивных рыболовных угодий, могут изменить характер питания песчаным пляжем и могут представлять опасность для безопасного судоходства. Более того, поддерживающая инфраструктура, такая как подключение к морским сетям, не является широко доступной. Развертывание ОЭС и подводных подстанций на море связано со сложными процедурами, которые могут создать чрезмерную нагрузку на компании, работающие в этих приложениях. Например, в 2019 году шведская производственная дочерняя компания Seabased Industries AB была ликвидирована из-за «серьезных проблем в последние годы, как практических, так и финансовых».

Волновые фермы

Группа устройств волновой энергии, развернутых в одном месте, называется волновой фермой , волновой энергетической фермой или волновым энергетическим парком. Волновые фермы представляют собой решение для увеличения производства электроэнергии. Устройства парка будут взаимодействовать друг с другом гидродинамически и электрически в зависимости от количества машин, расстояния между ними, геометрической схемы, волнового климата, локальной геометрии, стратегий управления. Процесс проектирования волновой энергетической фермы представляет собой задачу множественной оптимизации с целью получения высокой мощности при низких затратах и ​​колебаниях мощности.

Проекты волновых ферм

Австралия

  • Компания Bombora Wave Power базируется в Перте, Западная Австралия, и в настоящее время занимается разработкой гибкого мембранного преобразователя mWave. Bombora в настоящее время готовится к коммерческому пилотному проекту в Пенише, Португалия , и имеет офис в доках Пембрукшира.
  • Чето волна ферма у берегов Западной Австралии работает , чтобы доказать коммерческую жизнеспособность и после предварительного экологического утверждения, получил дальнейшее развитие. В начале 2015 года к сети была подключена многомегаваттная система стоимостью 100 миллионов долларов, при этом вся электроэнергия покупалась для питания военно-морской базы HMAS в Стирлинге . Два полностью погруженных буя, прикрепленных к морскому дну , передают энергию волн океана через гидравлическое давление на берег; приводить в действие генератор электричества, а также производить пресную воду. В 2015 году планируется установить третий буй.
  • Ocean Power Technologies ( OPT Australasia Pty Ltd ) разрабатывает волновую ферму, подключенную к сети около Портленда, Виктория, через волновую электростанцию ​​мощностью 19 МВт. Проект получил грант в размере 66,46 млн австралийских долларов от федерального правительства Австралии.
  • Oceanlinx планировала провести демонстрацию в промышленных масштабах у побережья Южной Австралии в Порт-Макдоннелле . Компания перешла на прием в 2014 году. Их устройство, greenWAVE , имело запланированную номинальную электрическую мощность 1 МВт. Проект был поддержан ARENA в рамках программы Emerging Renewables Programme. Устройство greenWAVE представляло собой гравитационную структуру, стоящую на дне, не требовавшую якорной стоянки или подготовки морского дна и не имевшей движущихся частей под поверхностью воды.
  • Волна Swell Energy устанавливает блок генератора волны пробного в гавани на травянистом , острове Кинг . Это блок мощностью 200 кВт, который будет подключен к существующей микросети острова , которая также использует энергию ветра, солнца, батареи и дизельное топливо.

Португалия

  • Агусадора Wave Farm была первой в мире волны фермы . Он был расположен в 5 км от берега недалеко от Повуа-де-Варзин , к северу от Порту , Португалия. Ферма была спроектирована для использования трех преобразователей энергии волн Пеламиса для преобразования движения поверхностных волн океана в электричество, общая установленная мощность составила 2,25 МВт . Ферма впервые вырабатывала электроэнергию в июле 2008 года и была официально открыта 23 сентября 2008 года министром экономики Португалии. Волновая ферма была закрыта через два месяца после официального открытия в ноябре 2008 года в результате финансового краха Babcock & Brown из-за глобального экономического кризиса. В это время машины находились за пределами площадки из-за технических проблем, и хотя они были устранены, они не вернулись на площадку и были впоследствии списаны в 2011 году, поскольку технология перешла на вариант P2, поставляемый E.ON и Scottish Renewables . Вторая фаза проекта, предусматривающая увеличение установленной мощности до 21 МВт с использованием еще 25 машин Pelamis, находится под сомнением после финансового краха Babcock.

Швеция

  • Группа по исследованию волновой энергии в Уппсальском университете разработала технологию преобразователя волновой энергии с линейным генератором . Первое полномасштабное устройство было установлено и испытано в 2006 году на исследовательском полигоне за пределами города Лисекил на западном побережье Швеции. Наряду с исследованиями в области производства энергии изучаются также исследования, связанные с влиянием волновых энергетических машин на морскую среду. Наряду с этими исследованиями исследовательская группа из Уппсальского университета возглавила проект WESA (Энергия волн для устойчивого архипелага), финансируемый Европейским Союзом в 2011-2013 годах. Этот проект был посвящен исследованию возможностей эксплуатации волновой энергосистемы в ледяной среде, например, в Балтийском море .

Объединенное Королевство

  • Айла лимфа была установлена и подключена к национальной сети в 2000 году и является первой в мире энергетической установки коммерческой волны. Он был выведен из эксплуатации в 2012 году, а компания Wavegen закрылась в 2013 году.
  • Финансирование волновой фермы мощностью 3 МВт в Шотландии было объявлено 20 февраля 2007 года шотландским исполнительным органом стоимостью более 4 миллионов фунтов стерлингов в рамках пакета финансирования в размере 13 миллионов фунтов стерлингов для морской энергетики в Шотландии . Первая машина была запущена в мае 2010 года. Фирма Pelamis, стоявшая за проектом, перешла к администрированию в 2014 году.
  • Объект, известный как Wave hub , был построен у северного побережья Корнуолла, Англия, для содействия развитию волновой энергии. Концентратор Wave будет действовать как гигантский удлинительный кабель, позволяющий подключать массивы устройств, генерирующих волновую энергию, к электросети. Первоначально концентратор Wave позволит подключить 20 МВт мощности с возможностью расширения до 40 МВт . По состоянию на 2008 год четыре производителя устройств выразили заинтересованность в подключении к концентратору Wave. Ученые подсчитали, что волновой энергии, собранной в Wave Hub, хватит для питания до 7 500 домашних хозяйств. Это место может сократить выбросы парниковых газов в размере около 300 000 тонн углекислого газа в следующие 25 лет. Wave Hub подвергся критике в 2018 году за то, что он не смог производить электричество, подключенное к сети.
  • Исследование, проведенное в 2017 году Университетом Стратклайда и Имперским колледжем, было сосредоточено на неспособности разработать "готовые к рынку" устройства волновой энергии - несмотря на усилия правительства Великобритании на сумму более 200 миллионов фунтов стерлингов за предыдущие 15 лет - и на том, как повысить эффективность будущей государственной поддержки.
  • Устройство масштаба 1/3, разработанное AMOG Consulting, было успешно развернуто летом 2019 года в Европе на выставке FaBTest. Финансовая поддержка для развертывания поступила от схемы Marine-i в рамках гранта Европейского Союза на региональное развитие и компании Cornwall Development. Устройство было построено компанией Mainstay Marine в Уэльсе, установлено компанией KML из SW England и испытано на танках в AMC / Университете Тасмании и Университете Плимута. Он имеет корпус в форме баржи с маятником в воздухе, настроенным на поглощение волновых движений, а не корпуса. ВОМ расположен на вершине маятника, а электричество генерируется и рассеивается локально через погружные нагреватели, погруженные в морскую воду. Максимальная мощность устройства 75 кВт.

Соединенные Штаты

  • Ридспорт, штат Орегон - коммерческий волновой парк на западном побережье США, расположенный в 2,5 милях от берега недалеко от Ридспорта, штат Орегон . Первая фаза этого проекта рассчитана на десять буев PB150 PowerBuoys , или 1,5 мегаватта. Установка волновой фермы Reedsport была запланирована на весну 2013 года. В 2013 году проект был остановлен из-за юридических и технических проблем.
  • Залив Канеохе, Оаху , Гавайи - Испытательный полигон волновой энергии (WETS) ВМФ, в настоящее время испытывающий волновое устройство Азура Устройство волнового питания Азура представляет собой 45-тонный преобразователь волновой энергии, расположенный на глубине 30 метров (98 футов) в заливе Канеохе.

Патенты

Смотрите также

Примечания

использованная литература

дальнейшее чтение

  • Круз, Жоао (2008). Энергия океанских волн - текущее состояние и перспективы на будущее . Springer. ISBN 978-3-540-74894-6., 431 с.
  • Фалнес, Йоханнес (2002). Океанские волны и колебательные системы . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-01749-7., 288 с.
  • Маккормик, Майкл (2007). Преобразование энергии океанской волны . Дувр. ISBN 978-0-486-46245-5., 256 с.
  • Твиделл, Джон; Weir, Anthony D .; Вейр, Тони (2006). Возобновляемые источники энергии . Тейлор и Фрэнсис. ISBN 978-0-419-25330-3., 601 с.

внешние ссылки