ज्वार और लहर बिजली संयंत्र। वेव पावर प्लांट - तीन परियोजनाओं के उदाहरण

आज, बड़ी संख्या में विभिन्न ऊर्जा स्रोत हैं जिनका लोग उपयोग करते हैं। बेशक, कोयले को मुख्य माना जाता है, लेकिन वे किसी दिन खत्म हो जाएंगे। दुर्भाग्य से कई लोगों के लिए इन हाइड्रोकार्बन के इतने भंडार नहीं बचे हैं। वैज्ञानिकों की अनुमानित गणना के अनुसार, हमारे ग्रह पर गैस और तेल 50 वर्षों में समाप्त हो जाएगा, और कोयला 400-500 में समाप्त हो जाएगा। बेशक, इस तरह के पूर्वानुमान इस तथ्य को ध्यान में रखते हुए किए जाते हैं कि कोई नई जमा राशि की खोज नहीं की जाएगी, लेकिन फिर भी यह विचार करने योग्य है कि ऐसा होने पर क्या होगा ?!

बेशक, तरंग बिजली संयंत्र जिनकी दक्षता काफी महत्वपूर्ण है, उनके कई फायदे हैं जो उन्हें हाइड्रोकार्बन पर अधिक आशाजनक बनाते हैं। मुख्य कारक को दक्षता कारक माना जाता है, जिसकी उच्च दर होती है। यह भी ध्यान देने योग्य है कि फ्लोट वेव पावर प्लांट वेव डैम्पर का कार्य भी कर सकता है। इस उपयोग के लिए धन्यवाद, मजबूत ज्वार वाले जलाशयों के किनारों को सुरक्षित करना संभव है। लहरें राज्य की समुद्री सीमाओं की रक्षा भी कर सकती हैं, लेकिन इसके लिए थोड़े सुधार की आवश्यकता होगी।

पवन फार्म निर्माण

पवन फार्म के निर्माण के दौरान, विद्युत ऊर्जा प्राप्त करने के लिए निम्नलिखित कारकों को ध्यान में रखना आवश्यक है:

• तरंगों की गतिज ऊर्जा के संकेतकों को ध्यान में रखना आवश्यक है। जब पानी एक तरंग बिजली संयंत्र के पाइप में प्रवेश करता है, तो यह अंदर स्थित एक पर दबाव डालता है, जो गति में सेट होता है और ऊर्जा उत्पन्न करता है। इसके अलावा, इस प्रक्रिया को दबाव का उपयोग करके किया जा सकता है, जो पानी खोखले कक्ष से हवा को बाहर निकाल रहा है।
• सतह के लुढ़कने से प्राप्त ऊर्जा। ऐसे मामलों में, फ्लोट नामक विशेष सेंसर पानी की सतह पर स्थापित होते हैं। वे प्रत्येक तरंग के प्रोफाइल को ट्रैक करते हैं और स्विंग को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करते हैं।

सौभाग्य से, पीवीपीपी योजना सरल है, इसलिए आपको निर्माण और लॉन्च पर बहुत अधिक पैसा खर्च नहीं करना पड़ता है, जबकि एक ज्वारीय बिजली संयंत्र की दक्षता आपको इसका उपयोग करने के लिए भी अनुमति देती है। बड़े शहरतट।

निष्कर्ष

बेशक, विद्युत ऊर्जा पैदा करने के अन्य वैकल्पिक तरीकों की तरह, यह विधिपूरी तरह से खोजा और विकसित नहीं किया गया है, लेकिन प्रक्रिया बहुत अच्छी गति से चल रही है। आज तक, रूपांतरण भी हाइड्रोकार्बन स्रोतों के साथ समान रूप से प्रतिस्पर्धा नहीं कर सकता है, लेकिन सभी वैकल्पिक तरीकों की खोज जारी रहनी चाहिए। रूस ने हाल ही में पवन खेतों से ऊर्जा प्राप्त करने के लिए एक परियोजना विकसित करना शुरू किया, लेकिन देश में बहुत संभावनाएं और अवसर हैं जिन्हें केवल 100% पर महसूस करने की आवश्यकता है।

आज, ऊर्जा के मुख्य स्रोत हाइड्रोकार्बन कच्चे माल हैं - तेल, कोयला, गैस। जैसा कि अध्ययनों से पता चलता है, उत्पादन की वर्तमान दर पर, एक और 4 शताब्दियों के लिए पर्याप्त कोयला जमा होगा, और तेल और गैस जमा क्रमशः 4 दशकों और 6 दशकों में समाप्त हो जाएंगे।

खनिजों की संख्या में इतनी तेजी से गिरावट के लिए ऊर्जा उत्पादन के अन्य तरीकों की खोज की आवश्यकता है। सबसे आशाजनक प्रकार इस प्रकार की जलविद्युत लहर है।

तरंग ऊर्जा स्टेशनों की एकीकृत संरचना

एक तरंग ऊर्जा स्टेशन पानी पर स्थित एक संरचना है, जो तरंगों के कारण विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने में सक्षम है। उनका निर्माण करते समय, दो परिस्थितियों पर विचार किया जाना चाहिए:

तरंग गति की ऊर्जा। एक बड़े सर्कल कलेक्टर में निर्देशित तरंगें टरबाइन ब्लेड को घुमाने का कारण बनती हैं, जिससे जनरेटर चालू हो जाता है। एक और तरीका है - लहर एक खुले कंटेनर के माध्यम से चलती है, संपीड़ित हवा को विस्थापित करती है, इंजन को काम करने के लिए मजबूर करती है।

सतह रोलिंग ऊर्जा। यहां, बिजली का उत्पादन कन्वर्टर्स के कारण होता है - तैरता है जो लहर की दिशा का पालन करता है, पानी के तल पर होता है।

इस तरह के फ्लोट निम्न प्रकार के होते हैं:

बतख "साल्टर" - एक शाफ्ट पर स्थापित बड़ी संख्या में फ्लोट का तात्पर्य है। इस प्रकार के फ्लोट की अधिक प्रभावशीलता के लिए, आपको उनमें से 30 को शाफ्ट से जोड़ना होगा।

कॉकरेल बेड़ा एक काज से जुड़ी 4 कोशिकाओं की एक संरचना है, जो तरंगों के बल के कारण चलती है और हाइड्रोलिक सिलेंडर उपकरण बनाती है जो जनरेटर के संचालन को सुनिश्चित करते हैं।

पेलामिस ट्रांसड्यूसर भी समुद्री सांपों द्वारा लटकाए जाते हैं, सिलेंडर के रूप में खंड एक हिंग वाले तरीके से जुड़े होते हैं और बैलों की कार्रवाई के तहत "साँप" झुकते हैं, हाइड्रोलिक पिस्टन को काम करने के लिए मजबूर करते हैं।

तरंग पनबिजली के फायदे और नुकसान

आज उत्पादित विद्युत ऊर्जा का केवल 1% है पनबिजलीलहरें, लेकिन उनके संसाधन बहुत बड़े हैं। तरंग ऊर्जा स्टेशनों के महत्वहीन उपयोग को महंगे ऊर्जा उत्पादन द्वारा समझाया गया है।

तरंग ऊर्जा स्टेशनों का उपयोग करने के नुकसान कुछ शर्तें हैं:

पारिस्थितिक। बड़ी संख्या में वेव कन्वर्टर्स नुकसान पहुंचा सकते हैं पारिस्थितिकीय प्रणाली, क्योंकि समुद्र और वायुमंडल के गैस विनिमय पर लहरों का महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, रुकावटों से पानी की सतह की सफाई पर।

सामाजिक-आर्थिक। तरंग जलविद्युत में उपयोग किए जाने वाले कुछ प्रकार के जनरेटर शिपिंग को नुकसान पहुंचा सकते हैं। मछुआरों के काम पर क्या असर पड़ेगा जिन्हें मछली पकड़ने के बड़े-बड़े स्थान छोड़ने पड़ेंगे।

हालाँकि, वेव पॉवर प्लांट, माइनस के अलावा, कई निश्चित फायदे भी हैं:

1. स्टेशन वेव डैम्पर्स के रूप में कार्य कर सकते हैं, जिसका अर्थ है कि वे तट को दोषों और भूस्खलन से बचाने में सक्षम हैं;
2. पुलों, बर्थों की संरचनाओं पर कम-शक्ति तरंग विद्युत जनरेटर रखना संभव है, उन पर प्रभाव को कम करना;
3. पवन ऊर्जा पर महत्वपूर्ण लाभ;
4. समुद्र की लहरों से उत्पन्न बिजली को घुमाया नहीं जाता है और उसे हाइड्रोकार्बन कच्चे माल की आवश्यकता नहीं होती है, जिसकी जमा राशि काफी कम हो जाती है।

तरंग ऊर्जा स्टेशनों के रचनाकारों का सबसे महत्वपूर्ण लक्ष्य इसके निर्माण का आधुनिकीकरण करना है ताकि उत्पादित बिजली की लागत में उल्लेखनीय कमी आए।

प्रादेशिक निर्माण लहर बिजली संयंत्र

लो-पावर वेव पावर प्लांट के निर्माण का उपयोग छोटी वस्तुओं को बिजली की आपूर्ति के लिए किया जाता है:

द्वारा भवन समुद्र तट;

छोटे गांव;

स्वतंत्र प्रकाशस्तंभ, बुआ;

वैज्ञानिक और अनुसंधान उपकरण;

बीच की स्थापना।

पुर्तगाल

अगुसाडोरा के क्षेत्र में, 2008 में, जलविद्युत में एक महत्वपूर्ण घटना हुई - पहली बार, 2.25 मेगावाट की क्षमता वाले एक तरंग बिजली संयंत्र ने अपना संचालन शुरू किया। विकास स्कॉटलैंड की पेलामिस वेव कंपनी द्वारा किया गया था, जिसने पुर्तगाल के साथ 8 मिलियन यूरो के लिए एक समझौते पर हस्ताक्षर किए थे।

फिलहाल, स्टेशन में 3 सांप-प्रकार के कन्वर्टर्स हैं, जो आधे पानी में हैं। एक "सांप" की लंबाई 120 मीटर है और इसका वजन 750 टन है। स्टेशन ही समुद्र तट से 5 किमी की दूरी पर स्थित है, यह केबलों के माध्यम से बिजली प्राप्त करता है। इस वेव स्टेशन की बिजली को 21 मेगावाट तक बढ़ाने के लिए स्टेशन पर काम चल रहा है, जिसमें 25 अतिरिक्त कन्वर्टर्स लगाने की योजना है, जिससे 15,000 घरों में बिजली की आपूर्ति होगी।

नॉर्वे

औद्योगिक उद्देश्यों के लिए तरंग स्टेशनों की उपस्थिति XX सदी के 85 वें वर्ष में नॉर्वे में दर्ज की गई थी।

यह स्टेशन एक वायु तरंग संरचना है जिसकी क्षमता 500 kW तक है। इसे पानी की सतह की सबसे निचली परत तक उतारा जाता है।

हमारे देश में, वेव कन्वर्टर्स में रुचि 20-30 के दशक में पैदा हुई। XX सदी। 1935 में हमारे महान हमवतन के.ई. Tsiolkovsky ने एक लेख "ब्रेकर एंड एक्सट्रैक्शन ऑफ एनर्जी फ्रॉम सी वेव्स" प्रकाशित किया, जिसमें उन्होंने तीन प्रकार के उपकरणों के योजनाबद्ध आरेखों का वर्णन किया, जिन्हें वर्तमान में सबसे आशाजनक के रूप में वर्गीकृत किया गया है। हम उन्हें (चित्र 2.1) आसानी से मसुदा, कैसर, कॉकरेल द्वारा विकसित भविष्य के उपकरणों के अनुरूप के रूप में पहचान सकते हैं। रूसी वैज्ञानिक के.ई. Tsiolkovsky का मानना ​​​​था कि पहले दो सिस्टम मूल नहीं थे, लेकिन उन्हें आखिरी की नवीनता के बारे में कोई संदेह नहीं था - समोच्च बेड़ा।

चावल। 2.1.

केई द्वारा वर्णित Tsiolkovsky: ए, बी - वायवीय; सी - समोच्च बेड़ा।

पिछली शताब्दी के 70 के दशक में, काला सागर पर एक लहर बेड़ा के मॉडल का परीक्षण किया गया था। इसकी लंबाई 12 मीटर, फ्लोट की चौड़ाई 0.4 मीटर थी। 0.5 मीटर ऊंची और 10 - 15 मीटर लंबी लहरों पर, स्थापना ने 150 किलोवाट की शक्ति विकसित की। (अंजीर.2.2)

चावल। 2.2. कॉकरेल समोच्च बेड़ा का एक अवतार: 1 - दोलन खंड; 2 - कनवर्टर; 3 - जोर; 4 - काज।

बेड़ा के 1/100 पैमाने के मॉडल के विस्तृत प्रयोगशाला परीक्षण से पता चला कि इसकी दक्षता लगभग 45% है। यह साल्टर के "बतख" की तुलना में कम है, लेकिन बेड़ा एक और लाभ के साथ आकर्षित करता है: पारंपरिक जहाज निर्माण के लिए डिजाइन की निकटता।

पर आधुनिक रूसतरंग बिजली संयंत्रों के कई विकास हैं, उन सभी को एक डिग्री या किसी अन्य पर लागू किया गया है। इन परियोजनाओं में से एक OceanRusEnergy OJSC और Ural . का संयुक्त विकास है संघीय विश्वविद्यालय(यूआरएफयू, येकातेरिनबर्ग)।

चावल। 2.3.

तरंग मार्ग के ऊपरी और निचले बिंदुओं पर एक तरंग गति बनाते समय, पेंडुलम वसंत में संभावित ऊर्जा जमा करते हुए पारस्परिक गति करता है। जब जनरेटर शाफ्ट घूमता है, तो एक प्रत्यावर्ती धारा उत्पन्न होती है। एक प्रत्यक्ष वर्तमान बनाने के लिए, छोटे रेक्टिफायर प्रदान किए जाते हैं (उदाहरण के लिए, लारियोनोव योजना के अनुसार), जो बैटरी (बैटरी) को चार्ज करने की अनुमति देता है।

तरंग माइक्रो ES (VGES) के फ्लोट माइक्रोमॉड्यूल पर तरंग प्रभाव की योजना को अंजीर में दिखाया गया है। 2.4.

वेव पावर प्लांट फ्लोटिंग माइक्रोमॉड्यूल

चावल। 2.4

वीएचपीपी मॉड्यूल का परीक्षण करते समय, बेरेंट्स सागर की लहर गति को 1 से 3.5 सेकंड की लहर दोलन अवधि के साथ सिम्युलेटेड किया गया था, औसत वार्षिक हवा की गति 7-9 मीटर/सेकेंड, 20 की गणना की गारंटीकृत दोलन आयाम (लहर ऊंचाई) सेमी और 30 सेमी अंतिम लिंक के अनुदैर्ध्य आंदोलन के साथ क्रैंक तंत्र (केएसएचएम) - जोर। KShM ने मोटर शाफ्ट के रोटेशन को थ्रस्ट की पारस्परिक गति में बदल दिया। ड्राइव के रूप में, एक अतुल्यकालिक मोटर को P = 1 kW की शक्ति और कम से कम 3000 rpm की रोटेशन गति n0 के साथ चुना गया था। गियर अनुपात Z=25 के आधार पर गियरबॉक्स का चयन किया गया था।

अध्ययन में ए = 20, ए = 30 के आयाम और टी = 2, 3, 3.5 एस के एक दोलन अवधि के साथ तरंग सिमुलेशन मोड के उपयोग ने आकलन करने के लिए आवश्यक विद्युत मूल्यों और विशेषताओं को प्राप्त करना संभव बना दिया। बिजली उत्पन्न की और जांच की गई फ्लोट वीएचपीपी के संचालन के इष्टतम और कुशल तरीकों का निर्धारण किया।

यूआरएफयू के आरईएस के लिए यूरेशियन सेंटर की तरंग ऊर्जा प्रयोगशाला में स्टैंड पर परीक्षण किए गए। वीएचईएस का परीक्षित नमूना अंजीर में दिखाया गया है। 2.5.

चावल। 2.5.

डायरेक्ट करंट (DC) पर जनरेटिंग मॉड्यूल के इलेक्ट्रिकल मापदंडों का एक उदाहरण ग्राफ में दिखाया गया है।

वीएचपीपी के पावर इंडिकेटर का ग्राफ 0.2 मीटर के दोलनों के आयाम और 1 एस की अवधि के साथ।

विभिन्न आयामों की तरंगों की नकल और तरंग दोलनों की अवधि टी के प्रयोगों के परिणामों से पता चला है कि एक वीएचईएस मॉड्यूल की उत्पन्न शक्ति 15-60 डब्ल्यू है। शक्ति को कई kW के स्तर तक बढ़ाना एक ही क्लस्टर में संयुक्त कई VGES माइक्रोमॉड्यूल का उपयोग करके हल किया जाता है (चित्र 2.6)।

चावल। 2.6.

VHPP की क्षमता में कई दसियों और सैकड़ों kW की और वृद्धि को असेंबल करके लागू किया जा सकता है अधिकतरंग माइक्रोमॉड्यूल के आधार पर आरईएस समूहों में माइक्रोमॉड्यूल (चित्र। 2.7)।

चावल। 2.7.

निष्कर्ष

आर्थिक जरूरतों के लिए एक तरंग स्टेशन द्वारा उत्पन्न बिजली के प्रत्यक्ष उपयोग के मामले में, इसे एक स्वतंत्र स्रोत के रूप में नहीं माना जा सकता है। समय और स्थान में अस्थिरता, संसाधन की मौसमी प्रकृति के लिए रिजर्व में बिजली के कुछ अतिरिक्त स्रोत की आवश्यकता होती है, या एक तरंग बिजली संयंत्र को पावर ग्रिड से कनेक्ट करना होता है, जो एक के कारण बिजली में कमी की भरपाई के लिए तीसरे पक्ष के स्रोतों का उपयोग करने की अनुमति देता है। तरंगों में कमी, या, अंत में, ऊर्जा भंडारण का उपयोग करें।

वेव कन्वर्टर्स बनाने में एक और कठिनाई अत्यधिक वेव लोड की स्थिति में उनकी उत्तरजीविता सुनिश्चित करना है जो डिजाइन परिचालन स्थितियों से काफी अधिक है। उत्तरी अटलांटिक के लिए औसत बिजली मूल्य लगभग 50 kW/m है। एक तेज तूफान के दौरान, यह मान 15 मीटर की लहर ऊंचाई पर 2 मेगावाट/मी के मान तक पहुंच सकता है। सामान्य काम 50-150 kW / m की शक्ति सीमा में। इस प्रकार, मध्यम तूफानों का सामना करने के लिए, तरंग शक्ति कन्वर्टर्स के पास औसत से काफी अधिक स्थापित शक्ति होनी चाहिए। यह उन्हें भयंकर तूफानों से नहीं बचाता है। यहां कई सुरक्षा विकल्प उपलब्ध हैं। उदाहरण के लिए, ऐसे तूफान की स्थिति में, कनवर्टर में बाढ़ आ सकती है। एक अन्य विकल्प ट्रांसड्यूसर को इस तरह से डिजाइन करना है कि इष्टतम से ऊपर अशांति में वृद्धि के साथ, उनकी दक्षता कम हो जाती है। हालांकि, किसी भी मामले में, रखरखाव, बिजली पारेषण और एंकरिंग में गंभीर कठिनाइयां उत्पन्न होती हैं। यहां तक ​​कि पूरी तरह से नई समस्याएं भी पैदा हो जाती हैं। उदाहरण के लिए, बिंदु कन्वर्टर्स में से एक के डी-एंकरिंग से उसके आस-पास के उपकरणों का विनाश हो सकता है। आपातकालीन उपकरणों को किनारे पर फेंकने से तटीय संरचनाओं के विनाश का खतरा हो सकता है।

तरंग ऊर्जा रूपांतरण के आधार पर ऊर्जा बनाने की कठिनाइयाँ काफी बड़ी हैं। उन पर काबू पाने के लिए डेवलपर्स और वैज्ञानिकों के कई और प्रयासों की आवश्यकता होगी। वर्तमान में, विश्व में जल ऊर्जा का उपयोग करने वाले लगभग 400 स्वायत्त नौवहन प्लव पहले से ही प्रचालन में हैं। हालांकि, इस सदी की शुरुआत में, यह भविष्यवाणी की गई है कि समुद्र की लहरों से कम से कम 10 GW की शक्ति प्राप्त की जाएगी (क्रास्नोयार्स्क HPP की क्षमता लगभग 12 GW है)।

लाभ तरंग ऊर्जाइस तथ्य में शामिल है कि यह अत्यधिक केंद्रित है, परिवर्तन के लिए उपलब्ध है और मौसम की स्थिति के आधार पर किसी भी समय भविष्यवाणी की जा सकती है। हवा की क्रिया के तहत निर्मित होने के कारण, लहरें अपनी ऊर्जा क्षमता को अच्छी तरह से बरकरार रखती हैं, काफी दूर तक फैलती हैं। उदाहरण के लिए, यूरोप के तट पर पहुंचने वाली बड़ी लहरें अटलांटिक के बीच में और यहां तक ​​कि कैरेबियन सागर में भी तूफानों के दौरान उत्पन्न होती हैं।

आपको एक आरेख के साथ प्रस्तुत किया गया है शुमान तरंग जनरेटरयूनिवर्सल टाइमर पर आधारितपूर्वोत्तर 555. जनरेटर का डिज़ाइन सरल है और इसके लिए विशेष सेटिंग्स की आवश्यकता नहीं है। सर्किट की एक विशेषता एक मुद्रित बाइफिलर कॉइल है।

शुमान अनुनाद पर विकिपीडिया पृष्ठों से गठन की घटना कहा जाता है खड़ी विद्युत चुम्बकीय तरंगेंपृथ्वी की सतह और आयनमंडल के बीच निम्न और अति निम्न आवृत्तियाँ।

इस वैश्विक विद्युत चुम्बकीय अनुनाद घटना का नाम भौतिक विज्ञानी विनफ्रेड ओटो शुमान के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने 1952 में गणितीय रूप से इसकी भविष्यवाणी की थी। शुमान अनुनाद इसलिए होता है क्योंकि पृथ्वी की सतह और आयनमंडल के बीच का स्थान निम्न तरंगों की निम्न और अति-निम्न आवृत्तियों के लिए एक बंद वेवगाइड-रेज़ोनेटर के रूप में कार्य करता है। यह माना जाता है कि बिजली का निर्वहन प्राथमिक है प्राकृतिक स्रोतशुमान प्रतिध्वनि की उत्तेजना। चोटियों को लगभग 8, 14, 20, 26, 32 हर्ट्ज की आवृत्तियों पर सबसे स्पष्ट रूप से देखा जाता है।मुख्य शुमान अनुनाद आवृत्ति - 7.83 हर्ट्ज।

फिलहाल, बाजार में ऐसे कई उपकरण हैं जो शुमान अनुनाद आवृत्तियों को उत्पन्न करते हैं। यह माना जाता है कि शुमान तरंगों का मानव शरीर पर लाभकारी प्रभाव पड़ता है।http://udalov-boris.narod2.ru/volni_shumana_i_mozg/ , और यह जनरेटर भी लोगों द्वारा उनके संगीत प्रणालियों के लिए एक अतिरिक्त "गैजेट" के रूप में, धारणा को बढ़ाने के लिए उपयोग किया जाता है संगीत. जैसा कि एक मित्र ने कहा, "यह संगीत में अधिक आसानी से आने में मदद करता है", लेकिन इस मामले में, आपको डिवाइस के स्थान के साथ प्रयोग करने की आवश्यकता है।

Fig.1 जेनरेटर आरेख

फ़्रीक्वेंसी सेटिंग तत्वों द्वारा की जाती हैआर1, आर2, सी 1. ट्यूनिंग रोकनेवाला का उपयोग करना बेहतर हैआर 2 जिसका अंकित मूल्य 100K है। इसके साथ, आवृत्ति 7.83 हर्ट्ज पर सेट है। अवरोध R3- वर्तमान सीमित।

Fig.2 डिवाइस सर्किट बोर्ड

अंजीर 2 के निचले दाहिने हिस्से में, 7805 जेनर डायोड पर बिजली आपूर्ति सर्किट की वायरिंग।

Fig.3 सामान्य दृश्य

Fig.4 पूरा उपकरण

महासागरों के पानी में असंख्य धन छिपा है, जिनमें से मुख्य, शायद, समुद्री लहरों के रूप में ऊर्जा के असीमित स्रोत हैं। पहली बार, तट पर लुढ़कने वाले शाफ्ट की गतिज ऊर्जा के उपयोग के बारे में 18वीं शताब्दी में पेरिस में सोचा गया था, जहां एक वेव मिल के लिए पहला पेटेंट प्रस्तुत किया गया था। अब प्रौद्योगिकी बहुत आगे बढ़ गई है, और पहला वाणिज्यिक तरंग बिजली संयंत्र वैज्ञानिकों के संयुक्त प्रयासों से बनाया गया था, जो 2008 में काम करना शुरू कर दिया था।

यह फायदेमंद क्यों है?

यह किसी के लिए कोई रहस्य नहीं है कि प्राकृतिक संसाधनखत्म होने के कगार पर हैं। कोयला, तेल और गैस के भंडार - मुख्य ऊर्जा स्रोत - समाप्त हो रहे हैं। वैज्ञानिकों के सबसे आशावादी पूर्वानुमानों के अनुसार, 150-300 वर्षों के जीवन के लिए भंडार पर्याप्त होगा। परमाणु ऊर्जा भी उम्मीदों पर खरा नहीं उतर पाई। बड़ी शक्तिऔर उत्पादकता निर्माण, संचालन की लागत के लिए भुगतान करती है, लेकिन अपशिष्ट निपटान और क्षति की समस्याएं वातावरणजल्द ही उन्हें छोड़ने के लिए मजबूर किया जाएगा। इन कारणों से, वैज्ञानिक नए खोज रहे हैं पवन और सौर ऊर्जा संयंत्र पहले से ही काम कर रहे हैं। लेकिन उनके सभी फायदों के लिए, उनके पास एक महत्वपूर्ण कमी है - कम दक्षता। पूरी आबादी की जरूरतों को पूरा करना संभव नहीं होगा। इसलिए नए समाधान की जरूरत है।

एक तरंग शक्ति संयंत्र बिजली उत्पन्न करने के लिए तरंगों की गतिज ऊर्जा का उपयोग करता है। सबसे रूढ़िवादी अनुमानों के अनुसार, यह क्षमता 2 मिलियन मेगावाट अनुमानित है, जो कि काम करने वाले 1,000 लोगों के बराबर है पूरी ताकतपरमाणु ऊर्जा संयंत्र, और वेव फ्रंट का एक मीटर लगभग 75 kW / m है। पर्यावरण पर बिल्कुल भी हानिकारक प्रभाव नहीं पड़ता है।

काम की सामान्य योजना

वेव पावर प्लांट फ्लोटिंग स्ट्रक्चर होते हैं जो वेव मूवमेंट को इलेक्ट्रिकल एनर्जी में बदलने और इसे उपभोक्ता तक पहुंचाने में सक्षम होते हैं। ऐसा करने में, वे दो स्रोतों का उपयोग करने का प्रयास करते हैं:

1. काइनेटिक रिजर्व। समुद्री शाफ्ट एक बड़े व्यास के पाइप से गुजरते हैं और ब्लेड को घुमाते हैं, जो एक विद्युत जनरेटर को बल संचारित करते हैं। वायवीय सिद्धांत का भी उपयोग किया जाता है - पानी, एक विशेष कक्ष में घुसकर, वहां से ऑक्सीजन को विस्थापित करता है, जो चैनलों की एक प्रणाली के माध्यम से पुनर्निर्देशित होता है और टरबाइन ब्लेड को घुमाता है।
2. रोलिंग ऊर्जा। इस मामले में, तरंग बिजली संयंत्र एक फ्लोट के रूप में कार्य करता है। तरंग के प्रोफाइल के साथ अंतरिक्ष में चलते हुए, यह टर्बाइन को लीवर की एक जटिल प्रणाली के माध्यम से घुमाता है।

विभिन्न देश तरंगों की यांत्रिक गति को विद्युत में परिवर्तित करने के लिए अपनी-अपनी तकनीकों का उपयोग करते हैं, लेकिन उनके पास कार्य की एक ही सामान्य योजना है।

तरंग बिजली संयंत्रों के नुकसान

तरंग बिजली संयंत्रों की व्यापक शुरूआत में मुख्य बाधा उनकी लागत है। समुद्र के पानी की सतह पर जटिल डिजाइन और जटिल स्थापना के कारण, ऐसे प्रतिष्ठानों को संचालन में लगाने की लागत परमाणु ऊर्जा संयंत्र या थर्मल पावर प्लांट के निर्माण की तुलना में अधिक है।

इसके अलावा, कई अन्य कमियां हैं, जो मुख्य रूप से सामाजिक-आर्थिक समस्याओं के उद्भव से जुड़ी हैं। बात यह है कि बड़े फ्लोट स्टेशन खतरे पैदा करते हैं और नेविगेशन और मछली पकड़ने में हस्तक्षेप करते हैं - एक फ्लोट वेव पावर प्लांट बस एक व्यक्ति को मछली पकड़ने के क्षेत्रों से बाहर कर सकता है। इसके संभावित पर्यावरणीय परिणाम भी हैं। प्रतिष्ठानों का उपयोग समुद्र की लहरों को काफी हद तक बुझा देता है, उन्हें छोटा बनाता है और उन्हें राख से टूटने से रोकता है। इस बीच, समुद्र में गैस विनिमय की प्रक्रिया में लहरें एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं, इसकी सतह को साफ करती हैं। यह सब पारिस्थितिक संतुलन में बदलाव ला सकता है।

तरंग बिजली संयंत्रों के सकारात्मक पहलू

नुकसान के साथ, एक तरंग बिजली संयंत्र के कई फायदे भी हैं जिनका मानव गतिविधि पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है:

• प्रतिष्ठान, इस तथ्य के कारण कि वे तरंग ऊर्जा को बुझाते हैं, समुद्र के बल द्वारा तटीय संरचनाओं (पियर्स, बंदरगाहों) को विनाश से बचा सकते हैं;
• बिजली उत्पादन न्यूनतम लागत पर होता है;
• उच्च तरंग शक्ति पवन खेतों को पवन या सौर ऊर्जा संयंत्रों की तुलना में अधिक आर्थिक रूप से व्यवहार्य बनाती है।

भूमि जल, मुख्य रूप से नदियों, में भी ऊर्जा भंडार होता है। पुलों, चौराहों, बर्थों पर स्टेशनों का निर्माण विद्युत उत्पादन के इस क्षेत्र के विकास की संभावना है।

हल की जाने वाली समस्याएं

मुख्य कार्य का सामना करना पड़ रहा है वैज्ञानिक समुदायअब, यह डिजाइन में सुधार है, जो तरंग बिजली संयंत्रों द्वारा उत्पादित बिजली की लागत को कम करेगा। संचालन का सिद्धांत समान रहना चाहिए, लेकिन नई तकनीकों और सामग्रियों का उपयोग प्रतिष्ठान बनाने के लिए किया जाएगा।

औसत तरंग शक्ति 75-85 kW / m है - यह वह सीमा है जिससे अधिकांश स्टेशनों को ट्यून किया जाता है। हालांकि, एक तूफान के दौरान, समुद्री लहरों की ताकत कई गुना बढ़ जाती है और प्रतिष्ठानों के नष्ट होने का खतरा होता है। तूफान के बाद पहले से ही एक से अधिक ब्लेड उखड़ गए या मुड़ गए। इस समस्या के समाधान के लिए वैज्ञानिक तरंगों की विशिष्ट शक्ति को कृत्रिम रूप से कम कर देते हैं। समस्याओं में से एक यह है कि वेव स्टेशनों के बड़े पैमाने पर उपयोग से जलवायु परिवर्तन होगा। विद्युत ऊर्जा का उत्पादन पृथ्वी के घूर्णन के कारण होता है (इस तरह तरंगें बनती हैं)। स्टेशनों के व्यापक उपयोग के कारण ग्रह अधिक धीरे-धीरे घूमेगा। एक व्यक्ति को अंतर महसूस नहीं होगा, लेकिन यह कई धाराओं को नष्ट कर देगा जो पृथ्वी के ताप विनिमय में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

दुनिया का पहला प्रायोगिक पवन फार्म

पहला वेव पावर प्लांट 1985 में नॉर्वे में दिखाई दिया। इसकी शक्ति 500 ​​किलोवाट थी, और यह स्वयं एक प्रोटोटाइप था। इसका संचालन सिद्धांत चक्रीय संपीड़न और माध्यम के विस्तार पर आधारित है:

• एक खुले तल वाला एक सिलेंडर पानी में डुबोया जाता है ताकि इसका किनारा लहर के खोखले से नीचे हो - इसका सबसे निचला बिंदु;
• समय-समय पर आने वाला पानी आंतरिक गुहा में हवा को संकुचित करता है;
• जब एक निश्चित दबाव पहुंच जाता है, तो एक वाल्व खुलता है, जो संपीड़ित ऑक्सीजन को टर्बाइन में जाने की अनुमति देता है।

इस तरह के एक बिजली संयंत्र ने 500 किलोवाट ऊर्जा उत्पन्न की, जो कि प्रतिष्ठानों की प्रभावशीलता की पुष्टि करने के लिए पर्याप्त थी, जिसने उनके विकास में योगदान दिया।

दुनिया का पहला औद्योगिक बिजली संयंत्र

दुनिया की पहली औद्योगिक पैमाने की स्थापना ओशनलिनक्स अपतटीय पोर्ट केम्बले, ऑस्ट्रेलिया है। इसे 2005 में परिचालन में लाया गया था, लेकिन फिर पुनर्निर्माण के लिए भेजा गया और 2009 में फिर से काम करना शुरू कर दिया, यही वजह है कि इस क्षेत्र में अब ज्वार और लहर दोनों बिजली संयंत्रों का उपयोग किया जाता है। इसका संचालन सिद्धांत इस प्रकार है:

1. लहरें समय-समय पर विशेष कक्षों में चलती हैं, जिससे हवा संकुचित हो जाती है।
2. चैनलों के एक नेटवर्क के माध्यम से महत्वपूर्ण दबाव तक पहुंचने पर जनरेटर घुमाता है।
3. लहरों की गति और ताकत को पकड़ने के लिए, टरबाइन ब्लेड अपने झुकाव के कोण को बदलते हैं।

संयंत्र की शक्ति लगभग 450 kW थी, हालांकि स्टेशन का प्रत्येक खंड 100 kWh से 1.5 MWh विद्युत ऊर्जा देने में सक्षम है।

दुनिया का पहला व्यावसायिक पवन फार्म

पहला कमर्शियल वेव पावर प्लांट 2008 में पुर्तगाल के अगुसडोर में ऑनलाइन हुआ था। इसके अलावा, यह दुनिया में पहली स्थापना है जो सीधे तरंग की यांत्रिक ऊर्जा का उपयोग करती है। यह परियोजना अंग्रेजी कंपनी पेलामिस वेव पावर द्वारा तैयार की गई थी।

संरचना में कई खंड शामिल हैं जो तरंग प्रोफ़ाइल के साथ जारी और बढ़ते हैं। अनुभाग हाइड्रोलिक सिस्टम से जुड़े होते हैं और आंदोलन के दौरान इसे सक्रिय करते हैं। हाइड्रोलिक तंत्र जेनरेटर रोटर को घुमाने का कारण बनता है, जिससे बिजली उत्पन्न होती है। पुर्तगाल में उपयोग किए जाने वाले वेव पावर प्लांट में प्लस और माइनस हैं। स्थापना का लाभ इसकी उच्च शक्ति है - लगभग 2.25 मेगावाट, साथ ही अतिरिक्त अनुभाग स्थापित करने की संभावना। सिस्टम को स्थापित करने में केवल एक खामी है - उपभोक्ता को तारों के साथ कठिनाइयाँ हैं।

रूस में पहला लहर बिजली संयंत्र

रूस में, पहला WPP 2014 में प्रिमोर्स्की क्राय में दिखाई दिया। विकास रूसी विज्ञान अकादमी की सुदूर पूर्वी शाखा के प्रशांत महासागरीय संस्थान के वैज्ञानिकों की एक टीम द्वारा किया गया था। स्थापना प्रायोगिक है। इसकी ख़ासियत यह है कि यह न केवल लहरों, बल्कि ज्वार-भाटे की ऊर्जा का भी उपयोग करता है।

मॉस्को में एक शोध प्रयोगशाला बनाने की योजना है, जो पहले घरेलू फ्लोट स्टेशन का विकास और निर्माण करेगी। शायद उसके बाद, रूस में लहर बिजली संयंत्रों का औद्योगिक या व्यावसायिक उद्देश्य भी होगा।