آیا آینده ای برای نیروگاه های موج وجود دارد؟ انرژی موج به عنوان منبع جایگزین انرژی

امروزه منابع اصلی انرژی هیدروکربن ها هستند - نفت، زغال سنگ، گاز. با توجه به پیش بینی تحلیلگران از ذخایر زغال سنگ در سطوح مدرنتولید 400 سال به طول می انجامد، در حالی که ذخایر نفت و گاز به ترتیب در 40 و 60 سال به پایان می رسد. چنین کاهش سریعی در حجم منابع طبیعی مشکل یافتن راه های جایگزین برای تولید انرژی را ایجاد می کند.

یکی از زمینه های امیدوارکننده، انرژی امواج است.

آرایش کلی ایستگاه های موج

نیروگاه موجی (WPP) سازه ای است که روی آب قرار دارد و انرژی مکانیکی امواج را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند.

هنگام ساخت نیروگاه بادی، دو عامل در نظر گرفته می شود.

  • انرژی جنبشی امواج. امواجی که وارد یک لوله با قطر بزرگ می شوند، پره های توربین را می چرخانند که ژنراتور را به حرکت در می آورد. گاهی اوقات یک اصل متفاوت عمل می کند: موجی که از یک محفظه توخالی عبور می کند، هوای فشرده را بیرون می راند و باعث چرخش توربین می شود.
  • انرژی نورد سطحی در این حالت، الکتریسیته به وسیله مبدل هایی تولید می شود که پروفیل موج را دنبال می کنند، به اصطلاح شناورهایی که بر روی سطح آب قرار دارند.

در اینجا از انواع خاصی از مبدل های شناور استفاده می شود.

  • "اردک سالتر" - تعداد زیادی شناور نصب شده روی یک شفت مشترک. برای عملکرد مؤثر چنین شناور، لازم است 20-30 شناور روی شفت نصب شود.
  • قایق کوکرل ساختاری از چهار بخش است که توسط لولاهایی به هم متصل می شوند که تحت تأثیر امواج خم می شوند و سیلندرهای هیدرولیکی را فعال می کنند که به عملکرد ژنراتورها کمک می کند.
  • مبدل های Pelamis - به اصطلاح مارهای دریایی - بخش های استوانه ای هستند که توسط لولا به هم متصل می شوند. تحت تأثیر امواج، یک مار بداهه خم می شود و پیستون های هیدرولیک را به حرکت در می آورد.

مزایا و معایب انرژی امواج

امروزه تنها 1 درصد از برق دریافتی از نیروگاه های موجی تامین می شود، اگرچه پتانسیل آنها بسیار زیاد است. استفاده محدود از نیروگاه های موجی در درجه اول به دلیل هزینه بالای انرژی دریافتی است. یک کیلووات برق تولید شده توسط نیروگاه بادی چندین برابر گرانتر از برق تولید شده توسط نیروگاه حرارتی یا نیروگاه هسته ای است.

از دیگر معایب استفاده از نیروگاه های موج می توان به عوامل زیر اشاره کرد:

  • زیست محیطی. پوشاندن بخش قابل توجهی از سطح آب با مبدل های موج می تواند به محیط زیست آسیب برساند، زیرا امواج نقش مهمی در تبادل گاز اقیانوس و جو، در پاکسازی سطح آب از آلودگی دارند.
  • اجتماعی-اقتصادی. برخی از انواع ژنراتورهای مورد استفاده در مزارع بادی خطری برای ناوبری هستند. این ممکن است ماهیگیران را مجبور کند از مناطق بزرگ ماهیگیری خارج شوند.

علیرغم معایب فوق، در مناطق خاصی از جهان، نیروگاه های موجی آینده هستند، و دلیل آن در اینجا آمده است:

  1. ایستگاه ها می توانند به عنوان جاذب موج عمل کنند و در نتیجه از سواحل بندر، بنادر، سازه های ساحلی در برابر تخریب محافظت کنند.
  2. امکان نصب ژنراتورهای موج کم مصرف بر روی تکیه گاه پل ها، اسکله ها وجود دارد که باعث کاهش ضربه به آنها می شود.
  3. توان ویژه باد چند مرتبه کمتر از توان موج است، بنابراین انرژی موج سود بیشتری نسبت به انرژی باد دارد.
  4. برای تولید انرژی الکتریکی توسط امواج دریا به مواد خام هیدروکربنی نیازی نیست که ذخایر آن به سرعت در حال اتمام است.
وظیفه اصلی توسعه دهندگان نیروگاه های موجی بهبود طراحی ایستگاه به گونه ای است که هزینه برق تولیدی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

جغرافیای کاربرد نیروگاه های برق موجی

استفاده از نیروگاه های موج کم توان برای به دست آوردن نیرو برای اجسام کوچک استفاده می شود:

  • تاسیسات ساحلی؛
  • سکونتگاه های کوچک؛
  • فانوس های دریایی خودمختار، شناورها؛
  • ابزار تحقیق؛
  • سکوهای حفاری

در حال حاضر حدود 400 شناور ناوبری و فانوس دریایی توسط نیروگاه های موجی نیرو می گیرند - مانند، برای مثال، کشتی نورانی بندر مدرس هند.

کشور پرتغال

اولین نیروگاه موج بزرگ جهان با ظرفیت 2.25 مگاوات در سال 2008 در پرتغالی آغاز به کار کرد. شهر آگوسادورا پروژه نصب توسط شرکت اسکاتلندی Pelamis Wave Power توسعه یافته است که قراردادی را با پرتغالی ها به مبلغ 8 میلیون یورو امضا کرده است.

اکنون سه مبدل انرژی موج در ایستگاه کار می کنند - دستگاه های مارپیچ غوطه ور در یک نیمه در آب. طول هر مبدل 120 متر و قطر آن 3.5 است. وزن این به اصطلاح مار دریایی 750 تن است. امواج بخش‌های مبدل را به حرکت در می‌آورند و مقاومت سیستم هیدرولیک به تولید برق کمک می‌کند که از طریق کابل‌ها به زمین منتقل می‌شود (ایستگاه در 5 کیلومتری ساحل قرار دارد). در حال حاضر کار برای افزایش توان این ایستگاه موج از 2.25 مگاوات به 21 مگاوات در حال انجام است: قرار است 25 مبدل دیگر اضافه شود. در این صورت، نصب برق 15000 خانه را تامین می کند.

نروژ

امواج آزمایشی موج برای اولین بار در سال 1985 در نروژ به بهره برداری رسید.

یکی از آنها با قدرت تا 500 کیلووات، تاسیسات موج پنوماتیک است که در آن قسمت باز پایین محفظه در زیر پایین ترین لایه سطحی آب غوطه ور می شود.

قدرت دوم 450 کیلو وات است. در اینجا، اثر موجی که بر روی یک شیب گیج کننده 147 متری (سطحی مخروطی شکل شیب دار) اجرا می شود، اعمال می شود. کانال باریک در یک آبدره قرار دارد و برج های ورودی توربین در ارتفاع 3 متری از سطح متوسط ​​دریا قرار دارد. نصب، واقع در ساحل، مشکلات تعمیر و نگهداری آن را از بین می برد.

استرالیا

یکی از موفق ترین پروژه ها در زمینه پردازش انرژی امواج اقیانوس، نیروگاه توربین Oceanlinx است که در شهر پورت کمبل استرالیا کار می کند. پس از شروع بازسازی و تجهیز مجدد در سال 2005، این ایستگاه مجدداً در سال 2009 راه اندازی شد.

اصل کار Oceanlinx چرخاندن توربین ها با هوای فشرده که از یک محفظه خاص می آید است. طراحی ایستگاه دست و پا گیر است و به دلیل گرانش وزن آن بدون ایجاد مزاحمت در ساختار آن در پایین ایستاده است. حدود 1/3 کل سازه، و این تقریباً 15 متر است، از سطح آب بیرون زده است.

مزیت مهم این نوع ایستگاه موج، تولید مقدار قابل پیش بینی انرژی است. سکوها به دلیل اختلال در سطح اقیانوس عمل می کنند، نه خود امواج. این به شما امکان می دهد تا 5-7 روز قبل شرایط آب و هوایی که بر میزان انرژی تولید شده تأثیر می گذارد را تعیین کنید. Oceanlinx دارای ظرفیت 1 مگاوات است و مصرف کنندگان حدود 450 کیلووات برق دریافت می کنند.

صحیح و کار موثرشهرها و به ویژه خدمات عمومی به فناوری قابل اعتماد بستگی دارند. نمونه ای از این

یخچال خراب شد و شما آن را به محل دفن زباله می کشید؟ عجله نکنید - ادامه مطلب!

آیا پوسته برنج زیادی دارید و جایی برای فرار از آن ندارید؟ مواد مورد نیازارتباط دادن.

روسیه

استفاده از انرژی امواج در روسیه تنها اولین قدم های خود را برداشته است. اخیراً یک نیروگاه موجی مشابه نیروگاه پرتغالی به صورت آزمایشی در شبه جزیره گاموف در منطقه پریمورسکی راه اندازی شد. آزمایشات در خلیج ویتاز در ایستگاه آزمایشی دریایی کیپ شولتز انجام شد. مبتکران این ایده دانشمندان اورال بودند دانشگاه فدرالو محققان موسسه اقیانوس شناسی اقیانوس آرام در شعبه شرق دور آکادمی روسیهعلوم.

آزمایشات نشان داده است که انرژی موج چشم اندازهای خوبی دارد.

ترس از راه اندازی این ایستگاه باعث شد:

  1. آسیب احتمالی به ژنراتور از امواجی که روی آن اثر می کنند.
  2. ایمنی تردد تراول های ماهیگیری در مجاورت ایستگاه.

در همان زمان، کارخانه موج توسعه یافته توسط متخصصان روسی، علاوه بر وظیفه اصلی تولید انرژی الکتریکی، می تواند تعدادی عملکرد اضافی را انجام دهد:

  1. تبدیل شدن به یک جاذب موج، حفاظت از سازه های ساحلی.
  2. حفاظت خودکار از مرزهای دریایی.

توسعه دهید انرژی موجدر روسیه ضروری است. با این حال، ذخایر موجود هیدروکربن، کار شده، با زمان آزمایش شده، تسلط بر کوچکترین جزئیات، فناوری تولید برق سنتی، سودآوری استفاده از نیروگاه های موجی با ظرفیت بالا را زیر سوال برد. نیروگاه های موج، همتراز با، احتمالاً به آن گام رو به جلو در بخش انرژی تبدیل خواهند شد که همه ما مدت ها منتظر آن بوده ایم.

استفاده از انرژی جایگزین در مناطق کم جمعیت سواحل اقیانوس منجمد شمالی، Primorye منطقی است. شرق دور.

راهی برای به دست آوردن انرژی که تمام حقوق زندگی را دارد. اما این تصور را داشتم که کاستی های ارائه شده در مقاله به طور قابل توجهی مزایا را تغییر می دهد.
از سوی دیگر، من کاملاً اعتراف می کنم که با گذشت زمان، کارشناسان راهی برای بهبود نیروگاه های موجی پیدا خواهند کرد و هنوز برای صحبت قاطعانه در مورد مزایا و معایب این مبدل های انرژی زود است. تجربه استفاده از آنها در عمل بسیار کوتاه و کم است.

نیروگاه موج- نیروگاهی واقع در محیط آبی که هدف آن بدست آوردن انرژی الکتریکی از انرژی جنبشی امواج دریا یا اقیانوس است. مانند جزر و مد، نیروگاه های موج در ساحل یا اقیانوس در مجاورت ساحل HIV قرار دارند تا در هزینه های برقراری ارتباطات الکتریکی زیر آب صرفه جویی کنند.

نیروگاه موج اول در پرتغال در فاصله 5 کیلومتری از ساحل واقع شده است. این ایستگاه موج در 23 سپتامبر 2008 افتتاح شد. توان این نیروگاه 2.25 مگاوات است که برای

برنج. 4.1.

برق رسانی به حدود 1600 خانه کوچک.

نمودار شماتیک یک نیروگاه موجی شبیه به یک نیروگاه برق آبی است، اما به جای یک سد با جریان آب در حال سقوط، در اینجا از مبدل هیدرولیک استفاده شده است که انرژی موج را به انرژی سیال کاری ذخیره شده تبدیل می کند. در آکومولاتور پنوماتیکی

به عنوان مثال، دستگاه نیروگاه موج Pelamis P 750 را در نظر بگیرید. این نیروگاه موجی از چندین دستگاه تشکیل شده است، آنها اجسام شناور هستند - دودکش های هیدرولیک و مبدل های شناور متصل در یک مدار. روی انجیر 4.1. نموداری از دستگاه این نیروگاه موجی نشان داده شده است. کجا: 1 - مبدل های شناور شناور; 2-پیستون هیدرولیک; 3 - سطح موج; 4 - خطوط هیدرولیک; 5 - ساختمان اصلی; 6 - دستگاه کنترل و توزیع; 7 دستگاه ذخیره سازی؛ 8- خروجی به مصرف کننده.

اندازه هر مبدل شناور کویل هیدرولیک: طول 120 متر، قطر 3.5 متر، وزن 7S0 تن. پیستون های هیدرولیک بین مبدل های هر بخش ثابت می شوند. در داخل هر بخش نیز موتورهای هیدرولیک و ژنراتورهای الکتریکی وجود دارد. مبدل‌ها تحت تأثیر امواج روی سطح آب تاب می‌خورند و این باعث چرخش آنها می‌شود. حرکت هر بخش، پیستون های هیدرولیک را به حرکت در می آورد که به نوبه خود روغن را به حرکت در می آورد. روغن از موتورهای هیدرولیک عبور می کند. این موتورهای هیدرولیک ژنراتورهای الکتریکی را هدایت می کنند که برق تولید می کنند. قدرت یکی از این مبدل ها 750 کیلو وات است. تقریباً 1٪ از انرژی موج به انرژی الکتریکی تبدیل می شود.

امکانات زیادی برای به دست آوردن انرژی از امواج دریاها و اقیانوس ها وجود دارد.

برنج. 4.2.

در میان آنها، جاذب های ارتعاش بیشترین استفاده را دارند - تضعیف کننده های شناور روی سطح و توربین های جزر و مدی نصب شده در پایین. یکی از راه حل های جالب شناور انرژی است - یک دستگاه کاملاً مستقل. این دستگاه از یک کمپرسور پیچی استفاده می کند که به پایین متصل شده و روی سطح شناور می شود. الکتریسیته با تبدیل حرکات عمودی بویه روی امواج توسط سیستم پیستونی و ژنراتور الکتریکی تولید می شود. برق از طریق یک کابل زیر آب به ساحل تامین می شود.

دستگاه جالبی به نام Searaser در انگلستان ساخته شد و شبیه یک نیروگاه موجی است که از انرژی حرکت عمودی شناور استفاده می کند. با این حال، شناور خود سیستم های الکتریکی ندارد و یک پمپ مکانیکی معمولی است که آب دریا را تا ارتفاع زیادی به داخل سنگ های ساحلی پمپ می کند. این پروژه در شکل. 4.3. دستگاه ایستگاه نشان داده شده است: 1- شناور بالا. 2 - سطح موج; 3 - شناور پایین; 4 - شیر؛ 5 - پیستون؛ 6-شلزنگ; 7 - شناور پشتیبانی شیلنگ; 8، 9 لنگر بتنی; 10 - کلکسیونر. همانطور که از شکل بالا مشخص است، اساس نصب 2 شناور است که می توانند نسبت به یکدیگر حرکت کنند. قسمت بالایی توسط امواج تاب می خورد، پایینی با یک زنجیر و یک لنگر به پایین متصل می شود. بین شناورها یک "ایستگاه پمپاژ" (سیلندری با پیستون دو اثره که آب را هنگام حرکت بالا و پایین پمپ می کند) و دریچه هایی با لوله های خروجی قرار دارد. تنظیم خودکار ارتفاع موقعیت شناور فوقانی، بسته به سطح دریا، که در جزر و مد تغییر می کند - یک لوله تلسکوپی که از هم دور می شود و تحت تأثیر نیروهای ارشمیدس و گرانش پیچیده است. یک پمپ با یک شناور بالا به این ستون "جندرو" متصل است. آب از طریق کلکتور به زمین و به کوه ها می رسد. استخری در کوه ها ساخته شده است که در آن آب جمع می شود و دوباره به دریا رها می شود و توربین یک نیروگاه را در طول مسیر می چرخاند، مشابه یک نیروگاه برق آبی سنتی، اما بدون سد. یک شناور سیراسر با اندازه کامل باید بتواند تا 0.25 مگاوات تولید کند. مزایای اصلی در چنین نصبی، در مقایسه با سایرین،

برنج. 4.3.نیروگاه ذخیره سازی پمپی

به شرح زیر است. این شناورها فاقد سیم، آهنربا، اتصالات الکتریکی و محفظه مهر و موم شده برای تجهیزات هستند و این امر آن را بسیار ارزان تر، ساده تر و قابل اطمینان تر می کند. توربین ها و ژنراتورهای الکتریکی ایستگاه موج، واقع در ساحل. برخلاف دیگر انواع نیروگاه های موجی، سیراسر مشکل قدرت موج ناهموار را حل می کند.

در دستگاه‌های موجی با مبدل‌های پنوماتیکی، جریان هوا تحت تأثیر امواج، به طور متناوب جهت خود را به سمت مخالف تغییر می‌دهد. برای این شرایط، توربین ولز ساخته شد که روتور آن یک عمل اصلاحی دارد و جهت چرخش خود را در هنگام تغییر جهت جریان هوا بدون تغییر نگه می دارد، بنابراین جهت چرخش ژنراتور نیز بدون تغییر حفظ می شود.

این توربین کاربرد گسترده ای در دستگاه های مختلف انرژی موج پیدا کرده است. دستگاه انرژی موج "کیما" - قدرتمندترین نیروگاه عملیاتی با مبدل های پنوماتیک - در سال 1976 در ژاپن ساخته شد. در کار خود از امواجی به ارتفاع 6-10 متر استفاده می کند. روی یک بارج به طول 80 متر، عرض 12 متر و با جابجایی 500 تن 22 محفظه هوا نصب شده است که از زیر باز می شود. هر جفت محفظه توسط یک توربین ولز تغذیه می شود. توان کل نیروگاه 1000 کیلووات می باشد. اولین آزمایشات در سال 1978 - 1979 انجام شد. در نزدیکی شهر Tsuruoka. انرژی از طریق یک کابل زیر آب به طول حدود 3 کیلومتر به ساحل منتقل می شد.

در سال 1985 یک ایستگاه موج صنعتی در نروژ در 46 کیلومتری شمال غربی شهر برگن ساخته شد که از دو تاسیسات تشکیل شده بود. اولین نصب در جزیره Toftestallen بر اساس اصل پنوماتیک کار کرد. این یک محفظه بتن مسلح بود که در صخره عمیق شده بود. برج فولادی به ارتفاع 12.3 میلی متر و قطر 3.6 متر بر فراز آن نصب شده بود که امواج ورودی به اتاقک تغییری در حجم هوا ایجاد کرد. جریان حاصل از سیستم دریچه یک توربین و یک ژنراتور 500 کیلوواتی متصل به آن را به حرکت درآورد، خروجی سالانه 1200000 کیلووات بود. h. اما طوفان شدید در اواخر سال 1988، برج ایستگاه تخریب شد.

طرح تاسیسات دوم شامل یک کانال مخروطی شکل در تنگه به ​​طول حدود 170 متر با دیوارهای بتنی به ارتفاع 15 متر و عرض 55 متر در پایه است که وارد مخزن بین جزایر می شود که توسط سدها از دریا جدا شده است. سدی با نیروگاه امواج با عبور از کانال و باریک شدن ارتفاع خود را از 1.1 به 15 متر افزایش می دهند و به مخزنی می ریزند که سطح آن از سطح دریا 3 متر است. از مخزن، آب از توربین های هیدرولیک کم فشار با ظرفیت 350 کیلو وات عبور می کند. این ایستگاه سالانه تا 2 میلیون کیلووات ساعت برق تولید می کند.

در انگلستان، طرح اصلی یک موج نیروگاهنوع "صدف نرم تن"، که در آن از پوسته های نرم - اتاقک ها - به عنوان بدنه های کاری استفاده می شود. محفظه ها حاوی هوای تحت فشار هستند که کمی بیشتر از فشار اتمسفر است. محفظه ها توسط موج به بالا فشرده می شوند، یک جریان هوای بسته از محفظه ها به قاب نصب و بالعکس تشکیل می شود. توربین های هوای چاه با ژنراتورهای الکتریکی در طول مسیر جریان نصب می شوند. در حال حاضر یک تاسیسات شناور آزمایشی با 6 محفظه نصب شده بر روی یک قاب به طول 120 متر و ارتفاع 8 متر در حال ایجاد است که توان مورد انتظار 500 کیلو وات است. توسعه بیشتر این را نشان داد بزرگترین اثرمکان دوربین ها را به صورت دایره ای نشان می دهد. در اسکاتلند، در دریاچه نس، یک تاسیسات متشکل از 12 محفظه و 8 توربین آزمایش شد. قدرت تئوری چنین نصبی تا 1200 کیلو وات است.

این پروژه که به «اردک سالتر» معروف است، مبدل انرژی امواج است. ساختار کار یک شناور - "اردک" است که مشخصات آن طبق قوانین هیدرودینامیک محاسبه می شود.

طراحی این مبدل انرژی موج در شکل نشان داده شده است. 3.5. این پروژه نصب تعداد زیادی شناور بزرگ را که به طور متوالی بر روی یک شفت مشترک نصب می شوند، فراهم می کند. شناورها تحت تأثیر امواج حرکت کرده و با نیروی وزن خود به موقعیت اولیه خود باز می گردند. در این حالت پمپ ها در داخل شفتی که با آب آماده شده مخصوص پر شده است فعال می شوند. از طریق سیستم لوله‌هایی با قطرهای مختلف، اختلاف فشار ایجاد می‌شود که توربین‌های نصب شده بین شناورها را به حرکت در می‌آورد و بالاتر از سطح دریا قرار می‌گیرد. برق تولید شده از طریق کابل زیر آب منتقل می شود. برای توزیع کارآمد بارها بر روی شفت، باید 20 تا 30 شناور نصب شود. در سال 1978 یک مدل کارخانه شامل 20 شناور با قطر 1 متر آزمایش شد که توان تولیدی 10 کیلووات بود. پروژه ای برای نصب قدرتمند 20 تا 30 شناور با قطر 15 متر، نصب شده بر روی شفت به طول 1200 متر توسعه یافته است.

برنج. 4.4.مبدل انرژی موج "اردک نمکی"

ظرفیت تخمینی نصب 45 هزار کیلو وات است. سیستم‌های مشابهی که در سواحل غربی جزایر بریتانیا نصب شده‌اند، می‌توانند نیازهای برق بریتانیا را تامین کنند.

به عنوان یک نیروگاه امیدوارکننده، می توان اشاره کرد که مبدلی که از انرژی ستون آب استفاده می کند، نوسان می کند. اصل عملکرد چنین مبدلی به شرح زیر است. هنگامی که یک موج به یک حفره نیمه غوطه ور که در زیر آب باز است می رسد، ستون مایع در حفره نوسان می کند و باعث تغییر فشار در گاز بالای مایع می شود. حفره از طریق یک توربین به جو متصل می شود. جریان ممکن است برای عبور از توربین در یک جهت کنترل شود یا از توربین ولز استفاده شود. قبلاً توسط حداقلدو نمونه از استفاده تجاری از دستگاه ها بر اساس این اصل، بویه های سیگنال هستند که در ژاپن توسط ماسودا و در انگلستان توسط کارکنان دانشگاه کوئینز بلفاست معرفی شدند. بیشتر و برای اولین بار که در شبکه برق گنجانده شده است، دستگاه در Toftestollen (نروژ) توسط Kvaemor Brug A / S ساخته شد. اصل اساسی عملکرد مبدل با استفاده از اصل یک ستون نوسانی در شکل نشان داده شده است. 4.4. در این شکل: 1 - افزایش سطح موج. 2 - جریان هوا; 3 - توربین; 4 - سیستم ورودی و خروجی هوا; S - جهت موج؛ 6 - کاهش سطح موج 7- بستر دریا.

برنج. 4.5.

در Toftestolleni، آن را در یک کارخانه 500 کیلووات ساخته شده در لبه یک صخره خالص استفاده می شود. علاوه بر این، آزمایشگاه ملی برق بریتانیا (NEL) یک طراحی مستقیم روی برد ارائه می دهد. بستر دریا. مزیت اصلی دستگاه های مبتنی بر اصل ستون آب نوسانی این است که سرعت هوا در جلوی توربین را می توان با کاهش مساحت جریان کانال به میزان قابل توجهی افزایش داد. این به شما امکان می دهد حرکت موج آهسته را با چرخش توربین با فرکانس بالا ترکیب کنید. علاوه بر این، در اینجا می توان دستگاه مولد را از منطقه نفوذ مستقیم آب شور دریا حذف کرد.

دیگر وجود دارد، کمتر راه های شناخته شدهتبدیل انرژی موج به انرژی الکتریکی بنابراین، نیروگاه موج Oceanlinx در آب های شهر پورت کمبل (استرالیا) از امواج برای وادار کردن هوا به خزهای بزرگ استفاده می کند. هوای فشرده تحت فشار از توربین عبور می کند و پره های آن را می چرخاند. در نتیجه برق تولید می شود. تاسیسات Oceanlinx در پورت کمپبل 450 کیلووات برق را به شبکه برق شهر تامین می کند. یک نیروگاه شناور در سواحل ایالات متحده در اورگان در حال ساخت است. شناورها تحت تأثیر امواج یک میله مغناطیسی را داخل سیم پیچ پیشرو پمپ می کنند و جریان الکتریکی تولید می کنند.

شناورهای الکتریکی در حال توسعه در دانشگاه اورگان قرار است در دو تا سه کیلومتری ساحل قرار گیرند. طبق محاسبات اولیه، مساحت 25 متر مربع. کیلومتر قادر به تامین برق کل ایالت خواهد بود.

برخی از انواع نیروگاه‌های موجی توسعه‌یافته و توسعه‌یافته از تفاوت در برآورد تاج و فرورفتگی موج استفاده می‌کنند. به دلیل سرریز شدن تاج های موج، به عنوان مثال، از طریق یک سد، یا به دلیل باز شدن متناوب دریچه ها یا دریچه های دروازه، مخازن پر می شوند - استخرها، اختلاف ایجاد شده، سطوح در مخزن و در دریا توسط آب استفاده می شود. چرخ یا یک توربین هیدرولیک کم فشار برای تولید برق یا به حرکت درآوردن مکانیسم های دیگر. معروف ترین نصب از این نوع "قفل راسل" است. به منظور افزایش اختلاف سطح فعلی (فشار)، از اثر موجی که بر روی یک سطح صاف می‌گذرد استفاده می‌شود. برای انجام این کار، سطح کار به شکل یک سینی شیبدار ساخته می شود که به سمت بالا باریک می شود. یک موج دریایی با ارتفاع 1.1 متر که در امتداد جبهه موجی به طول 350 متر جمع شده است، هنگامی که در یک کانال 12 متری متمرکز می شود، می تواند منجر به ظهور یک موج ایستاده با دامنه 17 متر شود. به طور تجربی ثابت کرد که یک نصب حاوی سطح شیب داربا زاویه شیب 30 درجه، افزایش سطح آب را 2.5 متر با ارتفاع موج متوسط ​​1.5 متر فراهم می کند. در ایالات متحده آمریکا، نصبی از این نوع با نام "Dam Atoll" در حال توسعه است. عنصر اصلی نصب، بخشی از یک کره با قطر 100 متر و ارتفاع تا 30 متر است، قسمتی محدب که از سطح دریا بیرون زده است. بر روی سطح این جزیره مصنوعی دنده های هدایت کننده نرم و در وسط یک سوراخ ورودی آب و یک مجرای با قطر تا 18 متر با هیدروتوربین وجود دارد. فشار افقی امواج روبرو را می توان مستقیماً توسط دیوارهای مختلف الاستیک یا متحرک نیز درک کرد که حرکت آنها به چرخش شفت ژنراتور یا فشار محیط کار در یک پمپ پیستونی تبدیل می شود. ساخت و سازهای این نوع شامل نصب "سه گانه" پیشنهاد شده توسط F.

فارلی. آزمایشات نصب در انگلستان در شرایط آزمایشگاهی در امواج از 1.5 تا 7 متر، و همچنین در شرایط طبیعی در یک مدل در مقیاس بزرگ در امواج 150 متر، نشان داد که راندمان محاسبه شده می تواند به 80-90٪ یا بیشتر برسد.

در حال حاضر، متداول ترین تاسیسات موج شناور هستند. بدنه کار چنین تاسیساتی - شناور - در سطح دریا قرار دارد و نوسانات عمودی را مطابق با تغییرات سطح آب در هنگام امواج باد انجام می دهد. از حرکات عمودی شناور برای فشرده کردن متناوب گاز یا مایع در ظرف استفاده می شود یا به حرکت چرخشی ژنراتور الکتریکی و غیره تبدیل می شود. به عنوان مثال، یک شناور با قطر 16 متر که در نروژ ساخته شده است، با دامنه جابجایی عمودی 8 متر، قادر است تا 4 میلیون کیلووات ساعت در سال با بازده 80 درصد تولید کند. دامنه نوسان شناور را می توان به طور قابل توجهی (10-12 برابر) با بهبود طراحی آن افزایش داد. برای افزایش دامنه (رزونانس)، شناور استوانه ای عمودی تا حدی (بسته به پارامترهای موج و شناور) پر از آب می شود یا وزنی از جرم مربوطه از شناورها معلق می شود. یک مدل در مقیاس بزرگ از یک شناور رزونانس، که در ژاپن مورد مطالعه قرار گرفت، دارای قطر 2.2 متر، ارتفاع 22 متر، جرم 13.5 تن، توربین پروانه ای با قطر 0.8 متر و 5 متر بود. 4.6. دستگاه چنین ایستگاه شناور نشان داده شده است.

برنج. 4.6.

جایی که: 1 - شناور 2 - مایع تراکم پذیر 3 - توربین الکتریکی با ژنراتور.

انواع نیروگاه های موجی ذکر شده در بالا شامل عناصری هستند که در سطح دریا قرار دارند و بنابراین تحت تأثیر امواج طوفان نه تنها محاسبه شده، بلکه شدید نیز قرار دارند. برای جلوگیری از چنین ضربه ای می توان سیال کار را کاملاً زیر سطح دریا قرار داد. در چنین تأسیساتی، «موج ورودی» فشار، به دلیل اختلاف فشار در زیر تاج و فرورفتگی موج، برای فشرده‌کردن پوسته‌های الاستیکی که در کف دریا در جهت حرکت موج قرار گرفته‌اند یا برای تأثیرگذاری بر یک افقی استفاده می‌شود. سکوی ثابت بر روی تکیه گاه در کف دریا. شوک های فشار در پوسته ها یا بالای یک سکوی افقی برای افزایش فشار و حرکت سیال یا گاز در حال کار استفاده می شود.

در انگلستان، نصب "لوله الاستیک" پیشنهاد شده است که قادر است نه تنها مولفه عمودی، بلکه افقی فشار هیدرواستاتیک را نیز جذب کند. مطالعات روی این مدل سرعت بالایی از واکنش "لوله" به تغییر فشار موج را نشان داد. در دانشگاه بریستول، بریتانیا، در سال 1976، نصبی به نام "سیلندر بریستول" پیشنهاد شد. این نصب یک استوانه مدور است که به طور کامل در لایه سطحی آب به موازات جبهه موج غوطه ور شده است. سیلندر دارای شناوری مثبت است و توسط یک سیستم لنگر در حالت غوطه ور نگه داشته می شود که در بند آن وسایل بارگیری مانند سیلندرهای هیدرولیک تعبیه شده است.

در ژاپن طی این سالها اولین تاسیسات شناور دریایی در مقیاس بزرگ جهان "کایشی" ساخته و در دریای ژاپن آزمایش شد. این نصب شامل 9 ژنراتور روی کشتی بود که در بالای محفظه های دریافت کننده موج، باز در زیر سطح آب نصب شده بودند. این هیجان باعث فشرده‌سازی دوره‌ای و کمیاب شدن هوا می‌شد که از طریق توربین‌های هوایی که توسط ژنراتورها رانده می‌شدند. علاوه بر این، انواع دیگری از ماشین های موج بزرگ در ژاپن ساخته شده اند، از جمله نمونه اولیه ستون آب نوسانی نوع Caisson. این تاسیسات دارای 4 کیسون با ابعاد کلی هر کیسون 20.9 x2 4.3 x 27.0 متر می باشد. عمق آب کار 18 متر بود و هر کیسون دارای 4 دهانه از جلو بود که رو به امواج روبرو بود. هر سوراخ مربوط به یک محفظه جداگانه از محفظه است که توسط دیوارهای جداکننده از هم جدا شده اند. عملکرد پیستونی ستون های آب در حال نوسان باعث حرکت هوا از طریق توربین های ولز (قطر 1.34 متر، 16 پره) شد. ژنراتورهای مورد استفاده هر کدام 60 کیلو وات. این نمونه اولیه در دریای ژاپن در بندر ساکاتا در استان یاماگاتا آزمایش شد. پرتغال در حال اجرای پروژه نیروگاه موج ساحلی 0.5 مگاواتی در جزیره ریسو (آزور) است. ابعاد محفظه تراکم بتن 12×12 متر و مجرای توربین هوای ولز به قطر 2.3 متر می باشد.یک نیروگاه آزمایشی 150 کیلوواتی نیز با توربین ولز در هند در نزدیکی تریواندروم ساخته شده است.

شرکت آکوامارین پاور در ادینبورگ، مرکز انرژی دریایی اروپا، بزرگترین نیروگاه موجی جهان "Oyster" (Oyster) را راه اندازی کرده است که با کمک دانشمندان دانشگاه کوئینز بلفاست (دانشگاه کوئینز بلفاست) ایجاد شده است.

عناصر "Oysters" نصب شده در پایین به سختی شبیه پمپ های خودکار کشیده شده هستند. دیوارهای عمودی آنها از پنج لوله شناور موازی بزرگ مونتاژ شده است. موجی که به سمت ساحل می رود این دیوار را کج می کند (به نظر می رسد پمپ را با پای خود کمی تکان می دهد) و با بازگشت به لولاهای اطراف محور افقی، پیستون را به حرکت در می آورد و آب را به خط لوله فشار قوی پمپ می کند. آبی که تحت فشار در ساحل جریان دارد، روتور ژنراتور الکتریکی را می چرخاند. جانمایی بین دریا و خشکی دستگاه جمع آوری انرژی موج و مبدل های الکتریکی برای اولین بار اجرا می شود. مزایای این گزینه قرار دادن واقعاً واضح است: مواد روی زمین ماندگاری بیشتری خواهند داشت و نگهداری از آن آسان تر است. Oyster در حال حاضر به شبکه برق مصرفی متصل است و به طور منظم چندین صد خانه را در سواحل اسکاتلند برق رسانی کرده است. امروزه ده ها نیروگاه موج نسبتا کوچک در حال حاضر در دریاها مشغول به کار هستند. اولین مزرعه بادی بزرگ تجاری جهان سال گذشته تولید برق را در پرتغال در نزدیکی شهر آگوسادورا آغاز کرد.

به طور کلی ایجاد نیروگاه های موجی مشخص می شود بهترین انتخابمناطق اقیانوسی با منبع پایدار انرژی موج، طراحی کارآمد ایستگاه، که دارای دستگاه های داخلی برای صاف کردن شرایط موج ناهموار است. اعتقاد بر این است که ایستگاه های موج می توانند با استفاده از توان حدود 80 کیلووات بر متر به طور موثر کار کنند. تجربه بهره برداری از تاسیسات موجود نشان داده است که برق تولیدی آنها 2 تا 3 برابر گران تر از برق سنتی است، اما در آینده قابل توجه است. کاهش در هزینه آن انتظار می رود. نیروگاه های قدرتمند موج چند ماژول می تواند به عنوان یک پایگاه انرژی خوب برای ایجاد امکانات سازگار با محیط زیست برای صنعت پردازش در دریا و مکان های ساحلی باشد.

آب های اقیانوس جهانی ثروت های ناگفته ای را پنهان می کنند که شاید اصلی ترین آنها منابع انرژی نامحدود به شکل امواج دریا باشد. برای اولین بار، استفاده از انرژی جنبشی شفت‌هایی که به ساحل می‌غلتند در قرن هجدهم در پاریس مورد توجه قرار گرفت، جایی که اولین اختراع برای آسیاب موج ارائه شد. در حال حاضر فناوری قدم به قدم جلو گذاشته است و اولین نیروگاه موج تجاری با تلاش مشترک دانشمندان ایجاد شد که در سال 2008 شروع به کار کرد.

چرا مفید است؟

بر کسی پوشیده نیست که منابع طبیعیدر آستانه فرسودگی هستند. ذخایر زغال سنگ، نفت و گاز - منابع اصلی انرژی - رو به پایان است. طبق خوش بینانه ترین پیش بینی های دانشمندان، ذخایر برای 150-300 سال زندگی کافی خواهد بود. انرژی هسته ای نیز نتوانست انتظارات را برآورده کند. قدرت بزرگو بهره وری هزینه های ساخت، بهره برداری، اما مشکلات دفع زباله و آسیب را می پردازد محیطبه زودی مجبور به ترک آنها خواهند شد. به همین دلایل، دانشمندان به دنبال نیروگاه های جدید هستند، نیروگاه های بادی و خورشیدی در حال حاضر مشغول به کار هستند. اما با وجود تمام مزایای آنها، آنها یک اشکال قابل توجه دارند - راندمان پایین. برآوردن نیازهای کل جمعیت ممکن نخواهد بود. بنابراین راه حل های جدیدی مورد نیاز است.

یک نیروگاه موجی از انرژی جنبشی امواج برای تولید برق استفاده می کند. بر اساس محافظه کارانه ترین تخمین ها، این پتانسیل 2 میلیون مگاوات برآورد می شود که با 1000 نیروگاه هسته ای که با ظرفیت کامل کار می کنند و حدود 75 کیلووات بر متر مکعب در هر متر جبهه موج قابل مقایسه است. هیچ اثر مضری بر محیط زیست مطلقاً وجود ندارد.

طرح کلی کار

نیروگاه های موجی سازه های شناوری هستند که قادر به تبدیل حرکات موج به انرژی الکتریکی و انتقال آن به مصرف کننده هستند. در انجام این کار، آنها سعی می کنند از دو منبع استفاده کنند:

  1. ذخایر جنبشی شفت های دریایی از یک لوله با قطر بزرگ عبور می کنند و تیغه ها را می چرخانند که نیرو را به ژنراتور الکتریکی منتقل می کند. از اصل پنوماتیک نیز استفاده می شود - آب، با نفوذ به یک محفظه خاص، اکسیژن را از آنجا جابجا می کند، که از طریق یک سیستم کانال هدایت می شود و پره های توربین را می چرخاند.
  2. انرژی نورد در این حالت نیروگاه موج به عنوان یک شناور عمل می کند. حرکت در فضا همراه با نیمرخ موج، باعث می شود توربین از طریق سیستم پیچیده ای از اهرم ها بچرخد.

کشورهای مختلف از فناوری های خاص خود برای تبدیل حرکت مکانیکی امواج به الکتریسیته استفاده می کنند، اما آنها طرح کلی عمل یکسانی دارند.

معایب نیروگاه های موجی

مانع اصلی برای معرفی گسترده نیروگاه های موجی هزینه آنهاست. با توجه به طراحی پیچیده و نصب پیچیده در سطح آب های دریا، هزینه های راه اندازی این گونه تاسیسات بیشتر از ساخت نیروگاه هسته ای یا نیروگاه حرارتی است.

علاوه بر این، یک سری کاستی های دیگر نیز وجود دارد که عمدتاً با بروز مشکلات اجتماعی-اقتصادی مرتبط است. نکته این است که ایستگاه های شناور بزرگ خطر ایجاد می کنند و در ناوبری و ماهیگیری تداخل دارند - یک نیروگاه موج شناور به سادگی می تواند فرد را از مناطق ماهیگیری خارج کند. همچنین پیامدهای زیست محیطی احتمالی وجود دارد. استفاده از تاسیسات به طور قابل توجهی امواج دریا را خاموش می کند، آنها را کوچکتر می کند و از شکستن آنها به ساحل جلوگیری می کند. در این میان امواج نقش مهمی در فرآیند تبادل گاز در اقیانوس دارند و سطح آن را پاکسازی می کنند. همه اینها می تواند منجر به تغییر تعادل اکولوژیکی شود.

جنبه های مثبت نیروگاه های موجی

در کنار معایب، یک نیروگاه موجی دارای تعدادی مزیت است که تأثیر مثبتی بر فعالیت انسان دارد:

  • تأسیسات، به دلیل این واقعیت که انرژی امواج را خاموش می کنند، می توانند سازه های ساحلی (اسکله ها، بنادر) را از تخریب توسط نیروی اقیانوس محافظت کنند.
  • تولید برق با حداقل هزینه انجام می شود.
  • قدرت موج بالا مزارع بادی را از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر از نیروگاه های بادی یا خورشیدی می کند.

آب های زمینی، عمدتاً رودخانه ها، نیز دارای ذخایر انرژی هستند. ساخت ایستگاه ها بر روی پل ها، گذرگاه ها، اسکله ها چشم اندازی برای توسعه این منطقه از تولید برق است.

مشکلاتی که باید حل شوند

وظیفه اصلی جامعه علمی در حال حاضر بهبود طراحی است که هزینه برق تولید شده توسط نیروگاه های موجی را کاهش می دهد. اصل کار باید ثابت بماند، اما از فناوری ها و مواد جدید برای ایجاد تاسیسات استفاده می شود.

میانگین توان موج 75-85 کیلووات بر متر است - این محدوده ای است که اکثر ایستگاه ها روی آن تنظیم می شوند. اما در هنگام طوفان، قدرت امواج دریا چندین برابر می شود و خطر تخریب تاسیسات وجود دارد. در حال حاضر بیش از یک تیغه پس از طوفان مچاله یا خم شده بود. برای حل این مشکل، دانشمندان به طور مصنوعی قدرت ویژه امواج را کاهش می دهند. یکی از مشکلات این است که استفاده گسترده از ایستگاه های موج منجر به تغییر اقلیم می شود. تولید انرژی الکتریکی به دلیل چرخش زمین انجام می شود (اینگونه امواج تشکیل می شوند). استفاده گسترده از ایستگاه ها باعث می شود که سیاره کندتر بچرخد. فرد تفاوت را احساس نمی کند، اما این باعث از بین رفتن تعدادی از جریان ها می شود که نقش مهمی در تبادل حرارت زمین دارند.

اولین مزرعه بادی آزمایشی جهان

اولین نیروگاه موج در سال 1985 در نروژ ظاهر شد. قدرت آن 500 کیلووات بود و خود یک نمونه اولیه بود. اصل عملکرد آن بر اساس فشرده سازی چرخه ای و انبساط محیط است:

  • یک استوانه با کف باز در آب غوطه ور می شود به طوری که لبه آن زیر توخالی موج - پایین ترین نقطه آن است.
  • آب ورودی دوره ای هوا را در حفره داخلی فشرده می کند.
  • با رسیدن به فشار معینی، دریچه ای باز می شود که اجازه عبور اکسیژن فشرده به توربین را می دهد.

چنین نیروگاهی 500 کیلووات انرژی تولید می کرد که برای تایید کارایی تاسیسات کافی بود که به توسعه آنها کمک کرد.

اولین نیروگاه صنعتی جهان

اولین تاسیسات در مقیاس صنعتی جهان Oceanlinx در بندر کمبل در استرالیا است. در سال 2005 به بهره برداری رسید، اما پس از آن برای بازسازی فرستاده شد و در سال 2009 دوباره شروع به کار کرد، به همین دلیل هم اکنون نیروگاه های جزر و مدی و موجی در منطقه مورد استفاده قرار می گیرند. اصل عملکرد آن به شرح زیر است:

  1. امواج به طور متناوب وارد محفظه های خاصی می شوند و باعث فشرده شدن هوا می شوند.
  2. با رسیدن به فشار بحرانی از طریق شبکه ای از کانال ها ژنراتور می چرخد.
  3. برای ثبت حرکت و قدرت امواج، پره های توربین زاویه شیب خود را تغییر می دهند.

توان نیروگاه حدود 450 کیلووات بود، اگرچه هر بخش از ایستگاه قادر به تحویل از 100 کیلووات ساعت تا 1.5 مگاوات ساعت انرژی الکتریکی است.

اولین مزرعه بادی تجاری جهان

اولین نیروگاه موج تجاری در سال 2008 در آگوسادور پرتغال راه اندازی شد. علاوه بر این، این اولین نصب در جهان است که به طور مستقیم از انرژی مکانیکی موج استفاده می کند. این پروژه توسط شرکت انگلیسی Pelamis Wave Power تهیه شده است.

این سازه شامل چندین بخش است که به همراه پروفیل موج آزاد می شوند و بالا می روند. بخش ها به سیستم هیدرولیک متصل می شوند و آن را در حین حرکت فعال می کنند. مکانیسم هیدرولیک باعث چرخش روتور ژنراتور می شود که در نتیجه برق تولید می شود. نیروگاه‌های موجی که در پرتغال استفاده می‌شوند، نکات مثبت و منفی دارند. مزیت نصب، قدرت بالای آن - حدود 2.25 مگاوات، و همچنین امکان نصب بخش های اضافی است. تنها یک اشکال در نصب سیستم وجود دارد - مشکلاتی در مورد سیم برای مصرف کننده وجود دارد.

اولین نیروگاه موج در روسیه

در روسیه، اولین WPP در سال 2014 در Primorsky Krai ظاهر شد. این توسعه توسط تیمی از دانشمندان موسسه اقیانوس شناسی اقیانوس آرام شعبه خاور دور آکادمی علوم روسیه انجام شد. نصب آزمایشی است. ویژگی آن این است که از انرژی نه تنها امواج، بلکه جزر و مد نیز استفاده می کند.

قرار است یک آزمایشگاه تحقیقاتی در مسکو ساخته شود که اولین ایستگاه شناور داخلی را توسعه و ایجاد خواهد کرد. شاید پس از آن نیروگاه های موجی در روسیه نیز هدف صنعتی یا تجاری داشته باشند.

کاربرد: برای انرژی آبی، تبدیل انرژی موج به انرژی الکتریکی. ماده: مولد موج شامل یک تکیه گاه، یک بدنه استوانه ای عمودی با روکش و یک کف است که در آن یک سوراخ دریافت کننده موج ساخته شده است، یک شیر چک و یک مبدل انرژی موج به شکل یک شفت عمودی که به طور صلب به بدنه متصل است. پوشش، در قسمت پایین دیوار جانبی که سوراخ های مماس عمودی شکاف دارد. آنچه جدید است این است که این طرح دارای بدنه استوانه ای عمودی دوم، ژنراتور الکتریکی، سوراخ های گیرنده موج است و بدنه استوانه ای عمودی دوم به صورت متحرک به وسیله یک شافت عمودی متصل به پوشش دومی به بدنه اول متصل می شود. بدنه، و یک روتور حلقه مغناطیسی ژنراتور الکتریکی به طور صلب روی شفت نصب شده است و استاتور به طور صلب به پایین محفظه اول که به تکیه گاه متصل است وصل شده است و سوراخ های شکاف مماس عمودی محفظه دوم هستند. در جهت مخالف همان دهانه های خانه اول هدایت می شود. 3 بیمار

این اختراع مربوط به برق آبی است و می تواند در تمام صنایع استفاده شود اقتصاد ملیبرای ایجاد منابع انرژی اضافی یک موتور موج شناخته شده است، حاوی یک محفظه عمودی با یک سوراخ دریافت کننده موج، یک سوپاپ و یک مبدل انرژی موج، که در آن بدنه استوانه ای با یک درب و یک پایین است، سوراخ دریافت کننده موج در پایین، سوپاپ ساخته شده است. معکوس شده و در سوراخ نصب می شود، مبدل یک شفت عمودی است و به طور محکم به محفظه درب متصل می شود، در حالی که در قسمت پایین دیواره جانبی محفظه سوراخ های شکافی مماس عمودی وجود دارد. نقطه ضعف طراحی شناخته شده راندمان پایین است. نتیجه فنی اختراع افزایش کارایی است. نتیجه فنی با این واقعیت به دست می آید که در یک مولد موج حاوی یک محفظه استوانه ای عمودی با یک درب و یک پایین، که در آن یک سوراخ دریافت کننده موج ساخته شده است، یک شیر چک و یک مبدل انرژی موج به شکل یک شفت عمودی به دست می آید. به طور سفت و سخت به پوشش محفظه متصل است، در قسمت پایین دیوار جانبی که سوراخ های شکافی به صورت مماس عمودی قرار دارد، مشخص می شود که علاوه بر این شامل یک بدنه استوانه ای عمودی دوم، یک ژنراتور الکتریکی، یک تکیه گاه، سوراخ های دریافت کننده موج است، که در آن سوراخ دوم بدنه استوانه‌ای عمودی به‌وسیله یک شفت عمودی که به طور صلب به پوشش بدنه دوم متصل است، به‌صورت متحرک به بدنه اول متصل می‌شود و روتور ژنراتور و استاتور به‌طور صلب روی شفت کاشته می‌شوند. که به تکیه گاه متصل است و سوراخ های شکاف مماس عمودی هوزینگ دوم در جهت مخالف همان دهانه های هوزینگ اول هدایت می شوند. شکل 1 یک مولد موج را نشان می دهد. شکل 2 و 3، بخش اول و دوم، به ترتیب، بدنه استوانه ای شکل. ژنراتور موج شامل یک بدنه استوانه ای عمودی 1 با یک درب و یک کف است که در آن یک سوراخ دریافت کننده موج 2، یک شیر برگشتی 3 و یک مبدل انرژی موج به شکل یک شفت عمودی 4 ساخته شده است که به طور صلب به بدنه متصل است. پوششی که در قسمت پایینی دیواره جانبی آن سوراخ های شکافی مماس عمودی ایجاد شده است 5. اصلی مشخصه هابدنه استوانه ای عمودی دوم 6، ژنراتور الکتریکی 7، تکیه گاه 8، دهانه های گیرنده موج 9، و دومین بدنه استوانه ای عمودی 6 به کمک یک محور عمودی 10 که به طور سفت و سختی به پوشش بدنه دوم، و یک روتور حلقوی مغناطیسی به طور صلب بر روی شفت 10 11 ژنراتور الکتریکی 7 نصب شده است، و استاتور 12 به طور صلب به پایین محفظه اول 1، که به تکیه گاه 8 متصل است، وصل شده است. سوراخ های شکاف مماس عمودی 13 محفظه دوم 6 در جهت مخالف همان سوراخ های 5 محفظه اول 1 هدایت می شوند. با افزایش فشار هیدرواستاتیک، فشار در داخل محفظه های عمودی 1 و 6 نیز افزایش می یابد. از طریق شیرهای چک 3 که در سوراخ های گیرنده موج 2 و 9 تعبیه شده اند، آب به داخل محفظه های 1 و 6 جریان می یابد و منجر به کاهش حجم شکاف‌های هوایی که هنگام نصب ژنراتور در عمق و در قسمت‌های بالایی ساختمان‌های 1 و 6 ایجاد می‌شوند. علاوه بر این، هنگامی که فشار هیدرواستاتیک تحت تأثیر نیروهای الاستیک هوای فشرده کاهش می‌یابد، آب با آن خارج می‌شود. نیروی واکنشی از طریق سوراخ های شکاف دار 5 و 13 که به صورت مماس جهت دار هستند که باعث حرکت چرخشی ساختمان های 1 و 6 و در نتیجه روتور حلقوی مغناطیسی ژنراتور برق 11 و استاتور 12 می شود و در جهت مخالف یکدیگر می چرخند. ، از آنجا که. سوراخ‌های شکاف 5 و 13 محفظه‌های 1 و 6 با جهت مماس عمودی در جهت مخالف نسبت به یکدیگر هدایت می‌شوند. در این مورد، خطوط میدان مغناطیسی روتور 11، با نفوذ به سیم پیچ استاتور 12، یک EMF را در آنها القا می کنند. اگر سیم پیچ استاتور از طریق یک مدار خارجی بسته شود، جریانی در این مدار و همچنین در سیم پیچ های استاتور 12 ایجاد می شود.

مطالبه

یک مولد موج حاوی یک تکیه گاه، یک بدنه استوانه ای عمودی با یک پوشش و یک کف، که در آن یک سوراخ دریافت کننده موج ایجاد شده است، یک شیر برگشتی و یک مبدل انرژی موج ساخته شده به شکل یک محور عمودی که به طور صلب به پوشش متصل می شود. بدنه، در قسمت پایینی دیوار جانبی که سوراخ‌های شکافی به‌صورت مماس عمودی قرار دارد، مشخص می‌شود که مجهز به یک ژنراتور الکتریکی و یک محفظه استوانه‌ای عمودی دوم با سوراخ‌های شکاف‌دار مماسی عمودی و گیرنده موج است، که محفظه دوم قابل حرکت است. با استفاده از یک شفت عمودی اضافی که به طور صلب به پوشش محفظه دوم متصل است، یک حلقه مغناطیسی به طور سفت و سخت بر روی شفت اضافی روتور ژنراتور الکتریکی ثابت می شود که استاتور آن به پایین دستگاه متصل است. محفظه اول مرتبط با تکیه گاه است، در حالی که سوراخ های شکاف محفظه دوم در جهت مخالف سوراخ های شکاف محفظه اول هدایت می شوند.

حرکت امواج اقیانوس با آزاد شدن مقادیر خارق العاده انرژی همراه است. با این حال، بشریت هنوز یاد نگرفته است که چگونه به طور مؤثر این انرژی را برای اهداف خود پردازش کند. یکی از موفق ترین تلاش ها تا به امروز، نیروگاه موج Oceanlinx در آب های شهر پورت کمبلا، استرالیا است.



در حال حاضر شش نیروگاه موج در دنیا در حال آزمایش هستند. نیروگاه Oceanlinx در سواحل استرالیا در سال 2005 به بهره برداری رسید، اما پس از آن برای بازسازی و تجهیز مجدد برچیده شد و اکنون دوباره به بهره برداری رسیده است.


اصل کار یک نیروگاه موجی به این صورت است که امواجی که از آن عبور می کنند یک محفظه مخصوص را با آب پر می کنند و هوای موجود در این محفظه را جابجا می کنند. هوای فشرده تحت فشار از توربین عبور می کند و پره های آن را می چرخاند. در نتیجه برق تولید می شود.


عنصر اصلی که کارایی نیروگاه موج را تعیین می کند، توربین است. با توجه به اینکه جهت حرکت امواج و قدرت آنها دائما در حال تغییر است، توربین های معمولی برای تولید برق موج نامناسب هستند. بنابراین، ایستگاه Oceanlinx از یک توربین با زاویه متغیر Denniss-Auld استفاده می کند.

یکی پاورپوینت Oceanlinx دارای ظرفیت (در حالت پیک) از 100 کیلووات تا 1.5 مگاوات است. تاسیسات پورت کمبلا 450 کیلووات برق را به شبکه برق شهر می رساند.

با دوستان به اشتراک بگذارید یا برای خود ذخیره کنید:

بارگذاری...