Простые эко-решения - новый взгляд на энергию волн от Eco Wave Power

Создано 26.01.2012 10:50

Автор: NataKon

Израильская компания Eco Wave Power продолжает разработку технологии по сбору и преобразованию энергии волн, которая обещает стать достойной альтернативой столь распространенному сегодня (и не слишком-то экологичному) сжиганию угля. Созданные ею энергетические установки двух разных типов могут монтироваться на существующие береговые конструкции и позволяют эффективно использовать энергию набегающих волн различной величины. Механическая энергия качания преобразуется в энергию давления жидеостей и передается на береговую электростанцию для последующего преобразования в электричество.

Согласно ожиданиям, разработка Девида Леба (David Leb) должна превзойти по энергоэффективности не только угольные электростанции, но и другие «зеленые» технологии, использующие природный газ, солнечную энергию, энергию прибрежного ветра и тому подобное. Компания только-только завершила создание первой маломасштабной опытной системы, испытание которой проводилось в лаборатории Института Гидромеханики НАН Украины в Киеве. Следующий шаг – увеличение масштаба эксперимента в 40 раз (по объему), после чего разработчики будут готовы к выпуску полномасштабной коммерческой установки и выходу на мировой рынок.

В отличие от прочих систем сбора энергии волн, подводная часть установки Eco Wave Power использует уже существующие постоянные конструкции вроде волнорезов, пирсов, плавучих и стационарных платформ. Однако гибкость технологии позволяет запускать ее и в мобильном режиме в случае нехватки либо отсутствия подобных сооружений в месте предполагаемой работы. Компания разработала дизайн двух поплавков (буев) разных форм, колеблющихся под действием набегающих волн и связанных с несущей конструкцией при помощи надежных механических «рук».

В условиях ограниченного пространства используется поплавок вида Wave Clapper (волновой клапан) – напоминающие носовую часть корабля буи могут помещаться в ряд на небольшом расстоянии друга от друга. В море же, где от устройства требуется большая эксплуатационная гибкость, более удачным выбором станет Power Wing (энергетическое крыло) – поплавок, предназначенный для работы с волнами разной высоты. Уникальная форма поплавков выбрана не случайно: представители компании утверждают, что она представляет собой результат тщательного исследования существующих волновых энергетических систем и позволяет системе извлекать энергию как из набегающего потока, так и из изменения уровня воды.

В условиях ограниченного пространства используется поплавок вида Wave Clapper В море, где от устройства требуется большая эксплуатационная гибкость, используется Power Wing

Для обеспечения максимально эффективного использования энергии волн разработчики предложили автоматически менять положение буя таким образом, чтобы его торцевая часть как можно чаще оказывалась параллельна фронту набегающей волны. Кроме того, система Eco Wave Power оборудована датчиками, постоянно отслеживающими условия окружающей среды для заблаговременного извещения о приближающемся шторме; в их программу входит и автоматическая настройка положения буев для обеспечения защиты от непогоды. С этой же целью могут применяться механические, пневматические и гидравлические амортизаторы. Так, гидроцилиндр может одновременно работать как насос и как гидравлический подъемник, позволяющий, при необходимости, извлекать поплавки из воды. В некоторых случаях их будет безопаснее затопить – для этого на поплавках открывают клапаны затопления, после чего они заполняются водой и опускаются на дно под собственным весом. По окончании шторма устройства возвращаются в рабочее положение и продолжают функционировать в обычном режиме.

Поплавки Wave Clapper в действии Power Wing извлекает энергию как из набегающего потока, так и из изменения уровня воды

Особенность системы заключается и в том, что в воде находятся только поплавки и поршни, масляные же баки и гидропневматическое оборудование располагается на берегу. Это не только облегчает процесс техобслуживания и починки, но и существенно уменьшает риск загрязнения моря по сравнению с системами, целиком базирующимися на воде. Подводное оборудование преобразовывает энергию движущихся волн в гидростатическое давление, приводящее в движение генератор с последующим производством электричества. Системы наблюдения и контроля, в свою очередь, регулируют поток энергии, подающийся на и выходящий из преобразователя.

При приближении шторма поплавки Power Wing поднимаются из воды для предотвращения повреждений В некоторых случаях поплавки предпочтительнее затопить до окончания шторма

«Среднего размера устройство будет производить минимум 5 кВтч стабильной электроэнергии от каждого поплавка, то есть 10 кВтч от двух поплавков в каждый момент времени, что в сумме дает 240 кВтч в день и 87 600 кВтч в год (при высоте волны до 1,5 метра)», - утверждает Девид Леб. – «По окончании тестирования модели среднего масштаба мы немедленно приступим к созданию коммерческой энергетической установки. Это будет полномасштабное устройство, способное производить стабильное и эффективное по себестоимости электричество для тысячи домов как минимум. Что касается размеров, то объем одного поплавка составит 20 000 литров, обеспечивающих на выходе стабильные 90 кВтч, что дает нам 2,160 кВтч ежедневно и 788,400 кВтч ежегодно от каждого из них (при условии использования 100% времени)».

Шесть буев различной формы во время лабораторных испытаний в Институте Гидромеханики в Киеве

По завершении трех этапов тестирования компания планирует реализовать запатентованную технологию в полном масштабе. Перед этим инженеры и техники Eco Wave Power проведут технико-экономическое обоснование предполагаемого месторасположения установки, изучат и проанализируют предоставленные им возможности. Наземное оборудование и поплавки будут разрабатываться специально под будущие места работы. Кроме того, масштабируемая и гибкая система должна выиграть от защитных антикоррозионных процессов, благодаря которым операционный срок службы устройства составит более 30 лет.

Что особенно приятно, компании хватает средств на реализацию задуманного. Таким образом, как минимум одному коммерческому устройству от Eco Wave Power удастся выйти в мир. Разработчики допускают, что на более поздних стадиях им придется начать сбор средств для дальнейшего развития конечного продукта, а также для выполнения больших заказов по соглашению с электрическими коммунальными предприятиями. Пока же этот момент не настал, работа им обеспечена на месяцы вперед. Чтоб увидеть текущие достижения Eco Wave Power – смотрите видео.