Буевые системы - преобразователи волновой энергии океанов

Технология по освоению волновой энергетики - одного из наиболее перспективных возобновляемых источников энергии, является экологически безопасной, оффшорной и экономически выгодной.

Потенциал электрической мощности играет ключевую роль в развитии данной технологии.

Еще одним примером устройства, которое позволяет «выжимать» энергию из морских волн является PowerBuoy – система, извлекающая естественную энергию из волн океана.

Технология PowerBuoy создана на основе интеграции запатентованных технологий в гидродинамике, электронике, преобразовании энергии и компьютерных систем управления.

Устройства PowerBuoy являются «умными» системами, способными реагировать на различные волновые условия.

Разработчиком системы является компания «Ocean Power Technologies», созданная доктором Джорджем Тейлором и доктором Джозефом Бернсом.

Эти ученые занимались освоением бескрайней энергии Мирового океана.

Начиная с 1994г., вся работа специалистов «OPT» была сосредоточена  на создании системы PowerBuoy.

PowerBuoy - это технология улавливания энергии волн с использованием больших плавучих буев, заякоренных на морском дне, и систем преобразования энергии волн в электричество.

С 1997г. океанические испытания планомерно проходят у побережья Нью-Джерси, чтобы продемонстрировать возможности плавучего буя захватывать волновую энергию и преобразовывать ее в электричество.

По мнению Тейлора, один бакен мощностью 40 кВт сам по себе является рекламой потенциала «волновой фермы» - группы буев, пришвартованных у наиболее энергичных побережий мира.

Данная технология пока находится в ее младенчестве.

Гидрокинетические способы выработки энергии, когда электричество производится волнами или потоком воды в океанских приливных течениях, отливами или внутренними водными путями, могут стать наиболее экологически мягкими методами получения энергии.

PowerBuoy – система, состоящая из морских буев или бакенов, которые собирают и преобразовывают энергию волн в низкую по стоимости, чистую электроэнергию.  

Рост и падение волны от берега вызывает свободное перемещение буя вверх и вниз.

С помощью хитроумного механизма при взлете и падении приводится в движение электрический генератор, таким образом, кинетическая энергия преобразуется в электричество, которое передается на берег через подводный кабель питания.

Датчики на PowerBuoy постоянно контролируют деятельность различных подсистем и различных океанических условий.

Данные передаются на берег в режиме реального времени. В случае очень крупных встречных волн, система автоматически блокирует деятельность и прекращает производство электроэнергии.

Когда высота волны нормализуется, система возобновляет работу. Электростанция в 10 МВт будет занимать приблизительно 30 акров (0,125 км) морского пространства.

Похожим устройством с тем же принципом действия является агрегат под названием Wavebob Wave Energy Converter (WWEC).

Это устройство спроектировала ирландская компания Wavebob.

Его особенностью является то, что поплавковые электрогенераторы закреплены на автоматически регулируемой длине якорной цепи.

В результате, система всегда остается в оптимальном положении, несмотря на изменение уровня моря. 

Развернуть волновые электростанции планируется в открытом море, подводная часть установки  располагаются на  глубине более 50 м.

Электростанции будут организованы подобно ветроэнергетическим фермам, когда на большой площади устанавливаются множество агрегатов.

Буи обладают способностью уравновешивать свою активность для максимального улавливания энергии.

Они имеют надежную простую конструкцию, а также легко устанавливаются с помощью морских судов и корабельной грузовой инфраструктуры.

Для обеспечения надежности крепления системы используется якорная швартовка.

Мощность плавучих станций может достигать 100 МВт. 

В ходе испытаний стало очевидно, что система бакенов является эффективной и надежной для выработки «зеленой» электроэнергии в сеть.

Система имеет ряд преимуществ перед другими технологиями возобновляемой энергии.

К ним относится стабильность океанских волн, полная автономность, экологическая безопасность, сбалансированное управление, простота развертывания на любых водных глубинах, возможность использования различных якорно-швартовых систем, устойчивость к океаническим условиям, низкие расходы на обслуживание.

Волны более плотны, чем ветер, таким образом, они могут производить электричество более эффективно.

В отличие от ветряков расположенных в море, волновые бакены ниже по высоте и едва видимы с берега.

Однако есть и проблемы при использовании таких буев.

В частности,  смещение морского дна, изменение рисунка эрозионной сети на суше, поражение рыб или птицы, движущимися частями машины, киты, запутывающиеся в подводных кабелях.

Чтобы избежать подобных неудобств, следует тщательно изучать местность, на которой будет базироваться система, а также увеличивать количество буев постепенно.

Основными производителями для волновых и приливных электростанций являются: Voith Siemens Hydro Power Generashions, Marine Current Turbine, Wavegen, Ocean Power Technologies, AquaEnergy Group, Pelamis Wave Power и другие.

Сейчас создается волновая ферма мощностью 1,39 МВт вблизи северного побережья Испании.

Этот проект представляет собой совместное предприятие с испанской фирмой Iberdrola SA. А также проектируется станция мощностью до 5МВт в водах неподалеку от Великобритании.

Идет разработка проекта Oahu около острова Гавайи.

Цель проекта - продемонстрировать волновую мощность для использования на базах ВМС США по всему миру.

• Электростанция мощностью 10 МВт будет занимать приблизительно 30 акров (0.125  км2) морского пространства;

• Датчики на PowerBuoy ® постоянно контролируют деятельность различных подсистем и прилегающих океанических условий. Данные передаются на берег в режиме реального времени. В случае очень крупных встречных волн, система автоматически блокирует деятельность и прекращает производство электроэнергии. Когда высота волны нормализуется, система возобновляет работу по преобразованию энергии и передачи электрической энергии на берег;

• Буи обладают способностью уравновешивать свою активность для максимального улавливания энергии;

• Надежная, простая стальная конструкция;

• Используется обычная швартовка систем с помощью якорей;

• Простая установка с помощью существующих морских судов и судовой грузовой инфраструктуры;

• Масштабируемые крупные электростанции (100 МВт +).

Сейчас создается несколько проектов для рыночного сбыта электроэнергии с помощью таких станций.

Один из них - это волновая ферма мощностью 1.39 МВт вблизи северного побережья Испании.

Этот проект представляет собой совместное предприятие с испанской Iberdrola SA. А также проектируется станция мощностью до 5MW планируемая к установке в водах неподалеку от Великобритании.

Ocean Power Technologies' PowerBuoy ® предназначена для преобразования энергии волн океана в электроэнергию в коммунальных масштабах потребления сетью через связанные воедино подстанции.

 Системы PowerBuoy ® могут быть полноценными плавучими энергостанциями и иметь мощность  100 МВт. 

PowerBuoy ® система базируется на модульных решениях морских буев, которые позволяют улавливать и преобразовывать предсказуемые и устойчивые во времени волновые колебания в энергию с низкой себястоимостью, чистую электроэнергию. 

www.oceanpowertechnologies.com/

Копирайтер: Горборукова Лидия