Як працює хвильова електростанція

Хвильова електростанція – це один з підвидів електростанцій, що використовують для вироблення електроенергії кінетичну енергію води. В даному випадку використовується енергія хвиль морів і океанів.

Це відносно новий вид енергетики, хоча її історія налічує вже понад 200 років. Найчастіше хвильові електростанції встановлюються недалеко від прибережних зон там, де потенційна хвильова активність вище за все. До таких місць відносяться: західно-європейське узбережжі, північне узбережжя Англії, Тихоокеанське узбережжя Америки (обох континентів), прибережна зона Південної Африки, Австралії та Нової Зеландії.

Історія

Перша так звана «хвильова млин» була запатентована Паризьким патентним бюро аж в 1799 році. З цього моменту інженерами і вченими проводилися численні спроби використання кінетичної енергії хвиль для вироблення електрики. Аж до початку 20-го століття було безліч подібних винаходів, правда не одне з них так і не використовувалося в промислових масштабах.

Лише в 1973 році після катастрофічної нестачі нафтових запасів (нафтова криза) інтерес дослідників і вчених до альтернативної енергетики помітно зріс. Почалися активно розроблятися і створюватися, в тому числі і хвильові електростанції.

Перша промислова хвильова електростанція, розробка якої почалася в 2005 році, була введена в експлуатацію 23 вересня 2008 року в 5-ти кілометровій прибережній зоні Португалії (район Агусадора). Її експлуатаційна електрична потужність склала 2,25 МВт. Зараз вона забезпечує світлом більше 1,5 тис. Приватних будинків.

Принцип роботи

Сучасна хвильова електростанція складається з декількох спеціальних конвертерів, потужність кожного з яких може досягати 1 МВт. Кожен конвертер складається з декількох секцій, між якими закріплені на рухомих конструкціях гідравлічні поршні. До кожного поршня або системі поршнів прив’язаний гідравлічний двигун, який приводить в обертання електричний генератор.

Під дією хвиль конвертер починає гойдатися, що призводить в рух гідравлічні поршні. Останні створюють в гідравлічній системі, в якій знаходиться масло, тиск, а воно в свою чергу рухає гідравлічними двигунами.

Один конвертер може досягати в довжину до 150 метрів і мати діаметр близько 3 метрів. Вага однієї такої установки нерідко досягає 700 – 800 тонн.

Є й інші конструкції конвертерів, які представляють собою окремі буї, розташовані не горизонтально, а вертикально. Принцип їх роботи аналогічний попередньому з тією лише різницею, що гідравлічні поршні мають дещо іншу форму.

Складність конструкцій всіх існуючих конвертерів полягає лише в експлуатаційних особливостях механічних їх частин. Адже хвильові електростанції, як правило, знаходяться в солоній воді, тому дуже важливо не допустити її контакту з металевими елементами конвертера.

Також дуже часто доводиться використовувати спеціальні пристосування (хвилерізи і гальмівні щити), щоб знизити надмірну енергію хвилі, яка з легкістю може зруйнувати всю конструкцію.

цікаво

Питома потужність всіх хвиль морів і океанів набагато перевершує як вітрову, так і сонячну сумарну енергію. Вчені підрахували, що середня еквівалентна потужність хвилі на нашій планеті дорівнює приблизно 15 кВт на погонний метр. І це при середній висоті хвиль до 1 метра. Якщо ж хвилі, а це буває не так вже й рідко, досягають висоти 2 і більше метрів, їх еквівалентна потужність може доходити до 80 кВт / м пог.

Посилання на основну публікацію