Ветрогенератор научили собирать энергию морских волн

Инженеры компании Wave Swell Energy разработали новую систему генерации электричества из энергии волн, которая превосходит по эффективности большинство других возобновляемых источников энергии. Описание системы доступно на сайте New Atlas.

Одними из главных стимулов для развития альтернативной энергетики являются глобальное потепление и ограниченность ресурсов для традиционных источников. Также, использование энергии ветра, солнца или воды помогает производить электричество на изолированных и небогатых ресурсами территориях, таких как острова. Инженеры компании Wave Swell Energy разработали для этой цели надежный и относительно недорогой и легкий в обслуживании генератор энергии, использующий энергию волн.

Система представляет собой осцилирующую водяную колонну. Под водой находится камера, в которую под действием волн периодически попадает вода. Работа генератора состоит из двух циклов. Поскольку камера имеет ограниченный объем, то повышение уровня воды в камере создает повышенное давление. Оно снижается за счет выхода воздуха через специальные клапаны. Когда волна начинает отступать наступает второй цикл: клапаны закрываются, уровень воды в камере опускается, за счет чего в ней образуется пониженное давление. Воздух, попадающий в камеру снаружи, начинает крутить турбину, совмещенную с электрогенератором.

Существуют системы, в которых установлены двунаправленные турбины, способные крутиться в обе стороны. Однако, такие турбины имеют более сложную конструкцию, и, как правило, проигрывают однонаправленным в эффективности.

Главным концептуальным преимуществом разработанной конструкции является то, что под водой находится только бетон, тогда как вся электроника и механические элементы находятся над ней. Это означает, что металлические детали не будут напрямую соприкасаться с водой, и, соответственно, будут гораздо меньше подвержены коррозии. Еще одним преимуществом является то, что диагностика и ремонт будут также производиться на воздухе, без необходимости использовать дорогостоящее и сложное оборудование для подводных работ.

Компания заявляет, что один генератор будет иметь пиковую мощность около одного мегаватта, и среднюю мощность в 470 киловатт. Это означает, что система будет иметь коэффициент использования установленной мощности гораздо выше, чем солнечные и ветряные источники энергии.

В конечном итоге конструкция должна иметь размеры 20 на 20 метров в ширину и 18 в высоту, из которых 10 метров будут находиться под водой. На данный момент компания провела испытания уменьшенной модели, которая показала, что разработка готова к коммерциализации. Первый полноразмерный генератор планируется установить в середине 2018 года на побережье острова Кинг, находящегося недалеко от Австралии. Предполагается, что стоимость вырабатываемой энергии будет находиться на уровне 7 центов США за киловатт-час, а при масштабировании технологии возможно будет снизить цену до 4 центов за киловатт-час. Для сравнения, инженеры оценивают стоимость генерации электричества на Гаваях, где большая часть электричества производится с помощью дизельных генераторов, на уровне 40 центов за киловатт-час.

Развитие и внедрение генераторов, работающих на энергии морских волн идет гораздо медленнее, чем для ветряных и солнечных. Недавно были представлены несколько новых разработок в этой области: ветряки без лопастей, генератор в форме птичьих крыльев или солнечная панель-черепица.

Григорий Копиев