Wave power plant: het principe van de werking

De wateren van de WereldOceaan verbergen de tallozerijkdom, waarvan de belangrijkste misschien onbegrensde bronnen van energie zijn in de vorm van zeegolven. Voor het eerst werd in de 18e eeuw het gebruik van de kinetische energie van het walsen van golven aan wal gedacht in Parijs, waar het eerste patent voor een golfmolen werd gepresenteerd. Nu is de technologie ver vooruit gegaan en door gezamenlijke inspanningen van wetenschappers werd de eerste commerciële golfcentrale gecreëerd, die in 2008 werd gebruikt.

Waarom is het winstgevend?

Het is geen geheim dat de natuurlijke rijkdomstaan ​​op het punt van uitputting. De reserves aan kolen, olie en gas - de belangrijkste energiebronnen - lopen ten einde. Volgens de meest optimistische voorspellingen van wetenschappers, zullen de voorraden 150-300 jaar van het leven duren. Kernenergie voldeed ook niet aan de verwachtingen. Grote kracht en productiviteit betalen voor de kosten van constructie, werking, maar de problemen van het dumpen van afval en schadelijke gevolgen voor het milieu zullen binnenkort worden afgedaan. Om deze redenen zijn wetenschappers op zoek naar nieuwe alternatieve energiebronnen. Wind- en zonne-energiecentrales werken al. Maar met al hun voordelen hebben ze een aanzienlijk nadeel - lage efficiëntie. Het zal niet mogelijk zijn om aan de behoeften van de gehele bevolking te voldoen. Daarom zijn er nieuwe oplossingen nodig.

Voor opwekking van elektriciteit, de golfDe krachtcentrale gebruikt de kinetische energie van de golven. Volgens de meest conservatieve schattingen wordt dit potentieel geschat op 2 miljoen MW, wat vergelijkbaar is met 1.000 volledige kerncentrales, en één meter van de voorkant van de golf is goed voor ongeveer 75 kW / m. Tegelijkertijd is er absoluut geen schadelijke impact op het milieu.

Algemeen werkschema

Golfcentrales worden zwevend genoemdDe structuren die in staat zijn om de mechanische energie van de golfbeweging om te zetten in elektrische energie en deze over te dragen aan de consument. Probeer hierbij twee bronnen te gebruiken:

1. Kinetische reserves. De zeeschachten passeren een pijp met grote diameter en roteren de bladen die de kracht overbrengen naar de stroomgenerator. Het pneumatische principe wordt ook gebruikt - water dringt in een speciale kamer binnen, verplaatst de zuurstof daar vandaan, die wordt omgeleid langs het kanaalsysteem en de turbinebladen roteert.
2. Energie rolt. In dit geval werkt de golfenergiecentrale als een vlotter. Bewegen in de ruimte samen met het golfprofiel, het maakt een turbine draaien door een complex systeem van hefbomen.

Verschillende landen gebruiken hun eigen technologieën om de mechanische beweging van golven in elektriciteit te transformeren, maar ze hebben hetzelfde actieplan.

Nadelen van golfcentrales

Het belangrijkste obstakel voor deDe introductie van golfcentrales is hun prijs. Vanwege het complexe ontwerp en de complexe installatie op het zeewateroppervlak zijn de kosten voor het implementeren van dergelijke voorzieningen hoger dan voor de bouw van een kerncentrale of thermische energiecentrale.

Daarnaast zijn er een aantal andere tekortkomingen,die vooral te maken met de opkomst van sociale en economische problemen. Het ding is dat de grote drijvende stations in gevaar brengen en interfereren met navigatie en de visserij - Float golfenergie kan gewoon mensen verdringen uit de visserijzone. Mogelijke gevolgen voor het milieu. Met behulp van planten dempt aanzienlijk marine assen, waardoor ze kleiner en niet naar de wal te krijgen. Ondertussen golven spelen een belangrijke rol in het proces van gasuitwisseling van de oceaan, reinig het oppervlak. Dit alles kan leiden tot een verschuiving in het ecologisch evenwicht.

Positieve aspecten van golfcentrales

Naast zijn tekortkomingen heeft de golfcentrale ook een aantal voordelen die een positief effect hebben op menselijke activiteiten:

• installaties, vanwege het feit dat ze de energie van de golf doven, kunnen kuststructuren (ligplaatsen, havens) beschermen tegen vernietiging door de kracht van de oceaan;
• opwekking van elektriciteit gebeurt met minimale kosten;
• Hooggolfvermogen maakt de windmolenparken economisch winstgevender dan wind- of zonne-energiecentrales.

Energiereserves zijn ook beschikbaar op het land, voornamelijk rivieren. De aanleg van stations op bruggen, veerboten en ligplaatsen is een vooruitzicht voor de ontwikkeling van dit gebied van energieopwekking.

Problemen die moeten worden opgelost

De belangrijkste taak waarmee wetenschappelijk wordt geconfronteerdgemeenschap nu, is de verbetering van het ontwerp, die de kosten van elektriciteit, die golfcentrales genereren, zal verminderen. Het werkingsprincipe moet hetzelfde blijven, maar nieuwe technologieën en materialen zullen worden gebruikt om de installaties te creëren.

Het gemiddelde vermogen van de golf is 75-85 kW / m -het is op dit bereik dat de meeste stations zijn afgestemd. Tijdens de storm neemt de kracht van de zeeschachten echter meerdere malen toe en wordt het gevaar van vernietiging van de installaties gecreëerd. Meer dan één blad was gerimpeld of gebogen na een storm. Om dit probleem op te lossen, verminderen wetenschappers die kunstmatige methoden gebruiken de specifieke kracht van golven. Een van de problemen is dat het massale gebruik van golfstations zal leiden tot klimaatverandering. Het genereren van elektrische energie wordt uitgevoerd als gevolg van de rotatie van de aarde (dit is hoe golven worden gevormd). Alomtegenwoordig gebruik van stations zorgt ervoor dat de planeet langzamer roteert. Een persoon zal het verschil niet voelen, maar dit zal een aantal stromen vernietigen die een belangrijke rol spelen in de warmte-uitwisseling van de aarde.

Het eerste pilotwindpark ter wereld

De eerste golfcentrale verscheen in 1985jaar in Noorwegen. De kracht was 500 kW en ze was een prototype. Het werkingsprincipe is gebaseerd op cyclische compressie en uitbreiding van de omgeving:

• een cilinder met een open bodem wordt ondergedompeld in water, zodat zijn rand onder de trog van de golf is - het laagste punt;
• Periodiek comprimeert het inkomende water de lucht in de interne holte;
• wanneer een bepaalde druk wordt bereikt, opent zich een klep, die een doorgang van gecomprimeerde zuurstof naar de turbine geeft.

Zo'n energiecentrale produceerde 500 kW aan energie, zodat het voldoende zou zijn om de effectiviteit van faciliteiten te bevestigen die hebben bijgedragen aan hun ontwikkeling.

'S Werelds eerste industriële krachtcentrale

'S Werelds eerste installatie van industriële schaalHet wordt beschouwd als Oceanlinx in het watergebied van Port Campbell, in Australië. Het werd in 2005 in gebruik genomen, maar daarna werd het voor wederopbouw opgestuurd en in 2009 werd het opnieuw verdiend, wat de reden is dat nu zowel getij- als golfcentrales in de regio worden gebruikt. Het principe van de werking is als volgt:

1. De golven lopen periodiek in speciale kamers, waardoor de lucht krimpt.
2. Wanneer de kritische druk is bereikt, roteert gecomprimeerde lucht door het netwerk van kanalen.
3. Om de beweging en de kracht van de golven vast te leggen, veranderen de turbinebladen hun hellingshoek.

Het vermogen van de installatie was ongeveer 450 kW, hoewel elk gedeelte van het station in staat is om 100 kWh tot 1,5 MWh elektriciteit te leveren.

'S Werelds eerste commerciële windpark

De eerste commerciële golfcentraleDe afspraak is gemaakt in 2008 in Agusadora, Portugal. Bovendien is het de eerste installatie ter wereld die de mechanische energie van de golf rechtstreeks gebruikt. Het project werd voorbereid door het Engelse Pelamis Wave Power.

De structuur van de structuur omvat verschillende secties,die samen met het golfprofiel worden vrijgegeven en omhoog gebracht. De secties zijn draaibaar bevestigd aan het hydraulisch systeem en drijven deze tijdens de beweging. Het hydraulische mechanisme zorgt ervoor dat de rotor van de generator roteert, daarom wordt elektriciteit opgewekt. Gebruikt in Portugal hebben golfcentrales voor- en nadelen. Het voordeel van de installatie is een grote capaciteit - ongeveer 2,25 MW, en de mogelijkheid om extra secties te installeren. Het nadeel van het installeren van het systeem is er een - er is een probleem met de transmissie van elektrische energie via draden naar de consument.

De eerste golfkrachtcentrale in Rusland

In Rusland verscheen het eerste windpark in 2014 inPrimorye-gebied. Het team van wetenschappers van de Ural Federal University en het Pacific Oceanological Institute of the Far Eastern Branch van de Russian Academy of Sciences was betrokken bij de ontwikkeling. De installatie is van experimentele aard. Zijn functie is dat het de energie niet alleen van golven, maar ook van getijden gebruikt.

Het is de bedoeling om in Moskou te bouwenResearch Laboratory, dat het eerste binnenlandse floatstation gaat ontwikkelen en maken. Misschien zullen golfcentrales in Rusland daarna ook een industrieel of commercieel doel hebben.