HomeТехнология WaveRoller

Технология WaveRoller

Согласно отчету, опубликованному в Bloomberg New Energy Finance, инвестиции в возобновляемые источники энергии с 2000 года увеличились вдвое и составили $145 млрд. На сегодняшний день энергия ветра является основным источником возобновляемой энергии и мировой рынок этой отрасли оценивается приблизительно в 45 млрд. евро. Однако возобновляемые источники энергии (без учета крупных гидроэнергетических проектов) обеспечивают лишь около 4% мирового потребления энергии.

Глобальные энергетические ресурсы океана огромны, и технология их преобразования на сегодняшний день представляет собой самый мощный из неиспользованных потенциалов в секторе возобновляемых источников энергии.

Развитие отрасли преобразования энергии океана до настоящего времени обеспечивается теоретическими проектами, так что практическая возможность использования энергии волн по-прежнему остается ограниченной. Однако очевиден факт, что в следующие несколько лет, когда успешные технологические решения перейдут от теоретических разработок и экспериментов к стадии воплощения в жизнь, этот сегмент отрасли начнет приносить прибыль.

Концепция WaveRoller

Одним из таких проектов является WaveRoller — устройство, которое представляет собой пластину, закрепленную основанием на морском дне и приводимую в движение приливной волной. Возвратно-поступательные движения перемещают пластину, которая передает кинетическую энергию поршневому насосу.

 

Технология WaveRoller, использующая энергию приливной волны, была разработана и запатентована компанией AW-Energy. Первые концептуальные прототипы были разработаны еще в 1999 году, когда создатель WaveRoller Rauno Koivusaari сотрудничал с компанией Fortum Research. С тех пор технология постоянно развивалась в ходе многочисленных лабораторных испытаний, проводимых Европейским центром исследования морской энергетики (European Marine Energy Centre) в Шотландии и в Пенише (Португалия).

Пластины могут быть собраны в серии на специальных фермах для увеличения выходной мощности. В таких комплексах поршневые насосы будут создавать большое давление в гидравлическом двигателе, который передает кинетическую энергию генератору, преобразующему кинетическую энергию в электрическую. Одна пластина стандартного размера позволяет получить номинальную мощность порядка 600 — 800 кВт в зависимости от места расположения. Поскольку строительство комплекса является модульным и нет ограничения на количество используемых пластин, размеры могут варьировать в очень широком диапазоне.

Принцип работы WaveRoller

Явление, которое WaveRoller использует для производства электроэнергии, называют всплеском (surge). Это явление хорошо известно и описано в теоретической литературе о волновой энергии.

 

Волновая энергия

Когда волна приближается к берегу, вода начинает закручиваться. Поскольку глубина постепенно уменьшается, эллипс движения воды все больше вытягивается. В определенной области, перед линией прерывания волны и около морского дна, перемещение воды становится фактически горизонтальным с непрерывным возвратно-поступательным движением. Даже в более спокойных условиях, прибой «собирается», и его энергия становится сконцентрированной в зоне волны. Вертикальные движения поверхности напрямую зависят от скорости потока («всплеска»). Оптимальная глубина, на которой использование волновой энергии наиболее эффективно, — начиная с линии прерывания волны и до тех пор, пока глубина воды не будет равняться половине длины волны на поверхности. Например, у берегов Португалии оптимальная глубина составляет от 8-20 метров.

 

Явление волновой энергии можно наблюдать почти на всех океанических и морских побережьях. Особенно сильным оно является на берегу океана, где продолжительность движения волны составляет 8-20 секунд и ее сила велика, — обычно это участки с большим расстоянием от берега до открытого океана. В таких местах волновая энергия сильна даже в условиях спокойствия океана, поскольку прибой «собирается» на мелководье. Подобные береговые линии образуют идеальное место для размещения установок WaveRoller. Наилучшими местами для их расположения являются южное побережье Европы и западное побережье обоих Американских континентов.

Производительность

Данные, собранные в результате морских испытаний в Пенише (Португалия), доказали, что технология WaveRoller вполне жизнеспособна. Кроме того, данные свидетельствуют о том, что WaveRoller сможет обогнать другие технологии по использованию энергии океана в плане производительности и с точки зрения экономических соображений. На практике WaveRoller окупает все связанные с окружающей средой инвестиции, вкладываемые в развитие нетрадиционных источников энергии.

Эксплуатационная область

Одним из главных отличий WaveRoller является способность генерировать энергию, используя более широкий спектр разнообразия океанических волн по сравнению с существующими решениями в этой области. Идеальным местом для расположения установок WaveRoller являются места, где преобладают волны с длительными волновыми периодами и сильным прибоем. Годовой уровень мощности установок WaveRoller в таких месторасположениях подвержен меньшим скачкам и отклонениям от нормы, чем в других волновых или ветроэнергетических установках.

Воздействие на окружающую среду

WaveRoller не оказывает вредного воздействия на окружающую среду:

  • Весь WaveRoller комплекс находится под водой и, следовательно, он полностью невидим. Типичная глубина установки составляет 10-25 метров.
  • Пластины WaveRoller двигаются вслед за естественным движением воды.
  • Комплекс установок не производит никакого шума над водой или на побережье.
  • WaveRoller разработан с использованием экологически чистых материалов, не содержащих вредных веществ.

В настоящее время повышенно внимание к возобновляемым источникам энергии в Европе в связи с решением Германии отказаться от ядерной энергии к 2022 году. В стране, 23 процента энергоснабжения которой составляет атомная энергетика, крупные немецкие коммунальные предприятия все чаще обращают внимание на возобновляемые источники энергии.