Centrala cu valurile

Centrala electrică valurilor (WPP)  este o centrală electrică situată în mediul acvatic, al cărei scop este obținerea de energie electrică din energia cinetică a valurilor .

Potențialul energetic al valurilor este estimat la mai mult de 2 terawați [1] .

Istorie

• 1799 - Prima cerere de brevet pentru o moara cu valuri. Cerere depusă la Paris , Franța. [2]
• 1880–1900 - Numeroase încercări de a folosi energia valurilor pentru a genera energie electrică. [3]
• 1973 - Creșterea interesului pentru energia valurilor după criza petrolului .
• 2008 - Prima centrală a valurilor a intrat în funcțiune comercială în Portugalia. [4] [5]

Constructii

Sarcina principală a obținerii de energie electrică din valurile mării este de a transforma mișcarea în sus și în jos în rotație, pentru transmisie direct la arborele generatorului electric cu un număr minim de conversii intermediare, în timp ce este de dorit ca majoritatea echipamentelor să fie pe uscat. pentru ușurința întreținerii.

• Float - produce energie datorită mișcării unui plutitor atunci când este ridicat de un val;
• Turbină - datorită rotației turbinei , antrenată de aer, aceasta este deplasată de o undă dintr-o cameră specială;
• Hidraulică - datorită mișcării pistoanelor hidraulice în convertoare;

• Coloana de apă oscilantă (coloană de apă oscilantă).

Avantajele și dezavantajele energiei valurilor

Există o problemă asociată cu faptul că, atunci când se creează centrale cu valuri, valurile de furtună se îndoaie și zdrobesc chiar și paletele de oțel ale turbinelor cu apă. Prin urmare, este necesar să se aplice metode de reducere artificială a puterii luate de la valuri.

Avantaje:

• Centralele cu valuri pot acționa ca spărgătoare de valuri , protejând porturile, porturile și coastele de distrugere;
• Generatoarele electrice cu valuri de putere redusă de unele tipuri pot fi instalate pe pereții pilonilor , suporturilor de poduri , reducând impactul valurilor asupra acestora;
• Deoarece puterea specifică a valurilor este cu 1-2 ordine de mărime mai mare decât puterea specifică a vântului, energia valurilor poate fi mai profitabilă decât energia eoliană .

Defecte:

• În ceea ce privește problemele socio-economice, energia valurilor (mai precis, unele tipuri de generatoare) poate duce la deplasarea pescarilor din zonele productive de pescuit și poate reprezenta un pericol pentru siguranța navigației. [6]

WPP-uri în exploatare și în construcție

Centrală electrică din primul val

Prima centrală a valurilor Aguçadoura Wave Farm a fost deschisă oficial de ministrul portughez al Economiei pe 23 septembrie 2008 . Este situat în regiunea Agusadora ( Portugalia ), la nord de Porto , la o distanță de 5 kilometri de coastă [4] [5] [7] . Puterea acestei centrale este de 2,25 MW , ceea ce este suficient pentru a furniza energie electrică la aproximativ 1.600 de locuințe [4] .

Proiectul centralei electrice aparține companiei scoțiane Pelamis Wave Power , care în 2005 a semnat un contract cu compania energetică portugheză Enersis pentru construirea unei centrale electrice pe valuri în Portugalia [8] , valoarea contractului fiind de 8 milioane de euro [8] . Inițial s-a presupus că stația va fi pusă în funcțiune în 2006 [8] , dar desfășurarea centralei a avut loc cu 2 ani mai târziu decât era planificat [4] .

Pe viitor, s-a planificat adăugarea a încă 25 de convertoare la cele trei convertoare existente, ceea ce va crește capacitatea centralei de la 2,25 la 21 MW [4] [9] , această capacitate va fi suficientă pentru a furniza energie electrică la 15 mii. case şi reduc emisiile de dioxid de carbon cu 60 mii tone pe an.an. [patru]

Două luni mai târziu, au apărut probleme la centrală, drept urmare, aceasta a fost demontată [10] .

Centrala electrică este formată din trei dispozitive [4] numite Pelamis P-750. Acestea sunt obiecte plutitoare mari de tip serpentin, dimensiunea fiecăruia este [8] :

• lungime - 120 metri;
• diametru - 3,5 metri;
• greutate - 750 tone;
• puterea convertizorului - 750 kW [11] [12] ; caracteristici specifice: putere 1 kW/tonă și 650 W per m³ de construcție.

Pelamis P-750 este format din secțiuni, pistoanele hidraulice sunt fixate între secțiuni. În cadrul fiecărei secții există și motoare hidraulice și generatoare electrice . Sub influența valurilor, convertoarele se balansează la suprafața apei, iar acest lucru le face să se îndoaie, fapt pentru care structurile au început să fie numite „șerpi de mare” („șarpe de mare”) [13] . Mișcarea acestor conexiuni antrenează pistoanele hidraulice, care la rândul lor antrenează uleiul. Uleiul trece prin motoarele hidraulice. Aceste motoare hidraulice antrenează generatoare electrice care produc energie electrică [8] [11] .

Altele

• În 2009, în Insulele Orkney (un arhipelag la nord-estul Scoției) a fost pusă în funcțiune o centrală cu valuri [14] ;
• Parcul eolian Mutriku Breakwater Wave Plant în Țara Bascilor , Spania, pe coasta Golfului Biscaya ; dat în exploatare în iulie 2011 ( pil de beton cu convertoare piston în cilindru- șurub , coloană de apă oscilantă );
• Oyster Wave Generator , cel mai mare generator de energie valurilor din lume, din Marea Britanie;
• În Marea Britanie, în vârful sudic al insulei, se construiește o centrală de energie valurilor de 20 MW Wave Hub [15] ; proiectul este înghețat (anulat?) în 2018

Evoluții rusești

Pe teritoriul Moscovei se poate începe construcția unei întreprinderi de cercetare a producției, care va dezvolta un modul pentru o centrală electrică cu valuri plutitoare. Investitorul plănuiește să construiască o fabrică pilot, care să includă un laborator de cercetare a producției. [16]

Oamenii de știință de la UrFU au dezvoltat o centrală mobilă cu undă [17] . În 2014, testarea sa a început în Golful Vityaz la Stația Experimentală Marină Cape Schultz a Institutului Oceanologic Pacific, numită după A.I. VI Ilchev FEB RAS, situat pe Peninsula Gamow (Primorye) [18] .

În aprilie 2013, a fost prezentată o altă dezvoltare rusească a unei centrale electrice cu valurile. Aceasta este o capsulă plutitoare situată în larg, care, atunci când se balansează pe un val, produce energie electrică. Compania „Ocean RusEnergy” din Ekaterinburg a reușit să obțină rezultate unice în caracteristici specifice - mai mult de 4 kW pe tonă de greutate a generatorului de valuri [19] . Pe 4 decembrie 2014, compania a primit premiul anual de afaceri „Startup of the Year” drept cel mai bun proiect de afaceri din regiunea Sverdlovsk.

Producători de echipamente pentru centrale valuri și maremotoare

• Voith Siemens Hydro Power Generation ;
• Turbina de curent marin [20] ;
• Ocean Power Delivery Ltd [21] - producător de Pelamis;
• Ocean RusEnergy [22] ;
• Wavegen [23] ;
• Ocean Power Technologies [24] ;
• AquaEnergy Group Ltd [25] .

Vezi și

• energia valurilor oceanice
• centrală maremotrică
• Energie alternativă / Energie regenerabilă

Literatură

• Bray, James. Generatoare de energie eoliană și oceanică: [ ing. ]  / James Bray, Ruben Fair, K. Haran // IEEE Transactions on Applied Superconductivity : J. - 2014. - Vol. 24, nr. 3 (iunie). — P. 1–7. — ISSN 1051-8223 . - doi : 10.1109/TASC.2013.2282698 .
• Aleksashina, Victoria Vasilievna. Perspectivele dezvoltării energiei mondiale și problemele menținerii echilibrului ecologic în biosferă  : Partea a II-a. Energie alternativă // Akademia. Arhitectură și urbanism: jurnal. - M .  : Academia Rusă de Arhitectură și Științe ale Construcțiilor, 2013. - Nr. 3. - P. 60–71. — ISSN 2077-9038 .
• Thorpe, TW O privire de ansamblu asupra tehnologiilor energiei valurilor  : stare, performanță și costuri : [ arh. 7 octombrie 2009 ] // Puterea valurilor: îndreptarea către viabilitatea comercială: [ ing. ]  / PEP (Professional Engineering Publishers). - Wiley, 2000. - Mai. — 118p. - ISBN 978-1-860-58305-6 .

Note

1. ↑ Thorpe, 2000 .
2. ↑ Business: Waking Up to Wave Power Arhivat pe 20 ianuarie 2011 la Wayback Machine // „ Time ”
3. ↑ Experimentele privind energia valurilor și mareelor ​​din San Francisco și Santa Cruz . Data accesului: 3 mai 2011. Arhivat din original pe 2 octombrie 2008. (nedefinit)
4. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Prima centrală comercială a valurilor din lume deschisă în Portugalia Arhivată 16 februarie 2016 la Wayback Machine // Membrane , 24 octombrie 2008
5. ↑ 1 2 Pelamis Wave Power // The Guardian , 18 septembrie 2008
6. ↑ Stephen Hackett . „Considerații economice și sociale pentru energia valurilor” Arhivat 26 mai 2009 la Wayback Machine // California Energy Commission, noiembrie 2008
7. ↑ Making waves: firma britanică valorifică puterea mării... în Portugalia . Preluat la 7 mai 2011. Arhivat din original la 13 noiembrie 2012. (nedefinit)
8. ↑ 1 2 3 4 5 Swinging Kites to Give Portugal Wave Power Arhivat 16 februarie 2011 la Wayback Machine // 24 mai 2005
9. ↑ Babcock, EDP și Efacec vor colabora la proiecte de energie valurilor Arhivat 25 mai 2015 la Wayback Machine // Bloomberg , 23 septembrie 2008
10. ↑ Cele mai puternice proiecte de energie regenerabilă 2012 . Cea mai puternică centrală a valurilor (2,25 MW) . ekopower.ru - Ecoblog . Preluat la 15 august 2019. Arhivat din original la 19 mai 2018. (Rusă)
11. ↑ 1 2 Puterea valurilor furnizează electricitate către rețea Articol din ziarul The Guardian. Scrisă la 24 august 2004
12. ↑ Întrebări și răspunsuri: Puterea valurilor // The Guardian, 29 aprilie 2008
13. ↑ Swinging zmee pentru a oferi Portugaliei puterea valurilor . Consultat la 24 noiembrie 2014. Arhivat din original la 3 decembrie 2014. (nedefinit)
14. ↑ Cel mai mare generator de valuri din lume lansat în Arhiva Orkney , din 25 aprilie 2011, la Wayback Machine // Membrane , 27 noiembrie 2009
15. ↑ Marea Britanie construiește cea mai mare centrală a valurilor Arhivat 25 aprilie 2011 la Wayback Machine // Membrane , 16 iulie 2009
16. ↑ O întreprindere poate apărea în „noua Moscova” care va dezvolta un modul de centrală a valurilor . moscowbig.ru. Preluat la 22 iulie 2016. Arhivat din original la 19 august 2016. (nedefinit)
17. ↑ Energia oceanică va ajuta . oamenii de știință din universitate creează o centrală electrică mobilă . UrFU (13 septembrie 2017) . Consultat la 19 octombrie 2017. Arhivat din original pe 19 octombrie 2017. (Rusă)
18. ↑ Prima centrală experimentală a valurilor din Rusia a apărut pe teritoriul Primorsky al Federației Ruse . Neftegas.RU (6 noiembrie 2014). Preluat la 15 august 2019. Arhivat din original la 15 august 2019. (Rusă)
19. ↑ Compania rusă dezvoltă un generator mobil de energie undelor Arhivat 11 mai 2013 la Wayback Machine // offshorewind.biz
20. ↑ marineturbines.com - Turbina de curent marin . Preluat la 18 mai 2021. Arhivat din original la 1 mai 2017. (nedefinit)
21. ↑ Ocean Power Delivery Ltd [1] Arhivat 3 octombrie 2021 la Wayback Machine
22. ↑ Ocean RusEnergy este un producător de generatoare de valuri rusești
23. ↑ Wavegen . Preluat la 2 octombrie 2021. Arhivat din original la 2 octombrie 2021. (nedefinit)
24. ↑ Ocean Power Technologies . Preluat la 2 octombrie 2021. Arhivat din original la 3 octombrie 2021. (nedefinit)
25. ↑ AquaEnergy Group Ltd. Preluat la 2 octombrie 2021. Arhivat din original la 2 octombrie 2021. (nedefinit)