Tenaga gelombang sebagai sumber tenaga alternatif. Loji kuasa gelombang

Geografi aplikasi loji kuasa elektrik gelombang

Penggunaan loji kuasa gelombang kuasa rendah digunakan dalam mendapatkan kuasa untuk objek kecil:

• struktur pantai;
• penempatan kecil;
• suar autonomi, pelampung;
• instrumen kajian;
• platform penggerudian

Sudah, kira-kira 400 pelampung navigasi dan rumah api dikuasakan oleh loji kuasa ombak - seperti kapal ringan pelabuhan India Madras.

Portugal

Loji kuasa gelombang besar pertama di dunia dengan kapasiti 2.25 MW mula beroperasi pada tahun 2008 di wilayah Portugis. bandar Agusadora. Projek pemasangan itu dibangunkan oleh syarikat Scotland Pelamis Wave Power, yang menandatangani kontrak dengan Portugis untuk 8 juta euro.

Pada masa ini, stesen itu mempunyai tiga penukar tenaga gelombang - peranti serpentin, separuh direndam dalam air. Panjang setiap penukar ialah 120 meter, dan diameternya ialah 3.5. Berat ular laut yang dipanggil ialah 750 tan. Gelombang menetapkan bahagian penukar dalam gerakan, dan rintangan sistem hidraulik menyumbang kepada penjanaan elektrik, yang dihantar melalui kabel ke darat (stesen berpusat 5 km dari pantai). Pada masa ini, kerja sedang dijalankan untuk meningkatkan kuasa stesen gelombang ini daripada 2.25 MW kepada 21 MW: ia dirancang untuk menambah 25 penukar lagi. Dalam kes ini, pemasangan akan membekalkan elektrik kepada 15 ribu rumah.

Norway

Mesin gelombang eksperimen-industri mula beroperasi pada tahun 1985 di Norway.

Salah satunya, dengan kuasa sehingga 500 kW, adalah pemasangan gelombang pneumatik, di mana bahagian terbuka bawah ruang direndam di bawah yang paling rendah. lapisan permukaan air.

Kuasa kedua ialah 450 kW. Di sini kesan gelombang berjalan ke cerun pengeliru 147 meter (permukaan berbentuk kon yang condong) digunakan. Saluran tirus terletak di fjord, dan salur masuk turbin naik 3 m di atas paras laut purata. Pemasangan yang terletak di pantai menghilangkan kesukaran dengan pembaikan dan penyelenggaraannya.

Australia

Salah satu projek yang paling berjaya dari segi pemprosesan tenaga gelombang laut ialah loji janakuasa jenis turbin Oceanlinx, yang beroperasi di perairan bandar Port Kemble di Australia. Selepas pembinaan semula dan peralatan semula bermula pada tahun 2005, stesen itu dilancarkan semula pada tahun 2009.

Prinsip operasi Oceanlinx adalah untuk memutarkan turbin dengan udara termampat yang datang dari ruang khas. Reka bentuk stesen adalah besar, dan disebabkan graviti beratnya, ia berdiri di bahagian bawah tanpa mengganggu strukturnya. Kira-kira 1/3 daripada keseluruhan struktur, iaitu hampir 15 meter, menonjol di atas permukaan air.

Kelebihan penting stesen gelombang jenis ini ialah penghasilan jumlah tenaga yang boleh diramal. Platform beroperasi kerana gangguan permukaan laut, dan bukan ombak itu sendiri. Ini membolehkan anda menentukan cuaca, menjejaskan jumlah tenaga yang dihasilkan, 5-7 hari lebih awal. Oceanlinx mempunyai kapasiti 1 MW, dan pelanggan menerima kira-kira 450 kW elektrik.

Betul dan kerja yang berkesan bandar, dan terutamanya kemudahan awam, bergantung kepada teknologi yang boleh dipercayai. contoh ini.

Adakah peti sejuk anda rosak dan adakah anda membawanya ke tempat pembuangan? Jangan tergesa-gesa - baca!

Adakah anda mempunyai banyak sekam padi dan tiada cara untuk melepaskan diri daripadanya? Bahan yang diperlukan pautan.

Rusia

Penggunaan tenaga gelombang di Rusia hanya mengambil langkah pertama. Baru-baru ini, loji janakuasa ombak yang serupa dengan Portugis telah dilancarkan secara eksperimen di Semenanjung Gamow di Wilayah Primorsky. Ujian itu berlaku di Teluk Vityaz di stesen eksperimen marin Cape Schultz. Pemula idea ini adalah saintis dari Universiti Persekutuan Ural dan penyelidik dari Institut Oseanologi Pasifik di Cawangan Timur Jauh Akademi Sains Rusia.

Ujian telah menunjukkan bahawa tenaga gelombang mempunyai prospek yang hebat.

Kebimbangan mengenai pelancaran stesen ini disebabkan oleh:

1. kemungkinan kerosakan kepada penjana daripada gelombang yang bertindak ke atasnya;
2. keselamatan trafik pukat tunda nelayan di kawasan berhampiran stesen.

Pada masa yang sama, pemasangan gelombang yang dibangunkan oleh pakar Rusia, sebagai tambahan kepada tugas utama menjana tenaga elektrik, boleh menjalankan beberapa fungsi tambahan:

1. menjadi penekan gelombang, memastikan perlindungan struktur pantai;
2. menjalankan perlindungan automatik sempadan maritim.

Ia adalah perlu untuk membangunkan tenaga gelombang di Rusia. Walau bagaimanapun, rizab hidrokarbon sedia ada, yang telah berjaya, diuji masa, teknologi penjanaan elektrik tradisional yang dikuasai kepada perincian terkecil, menimbulkan keraguan tentang keuntungan menggunakan loji kuasa gelombang berkapasiti besar. Loji kuasa gelombang bersama-sama dengan mungkin akan menjadi langkah ke hadapan yang perlu dalam sektor tenaga yang kita semua telah tunggu sekian lama.

Adalah masuk akal untuk menggunakan tenaga alternatif di kawasan yang jarang penduduknya di pantai Utara Lautan Artik, Primorye, Timur Jauh.

Loji kuasa gelombang ialah loji kuasa yang terletak di persekitaran akuatik, tujuannya adalah untuk mendapatkan tenaga elektrik daripada tenaga kinetik ombak laut atau lautan. Seperti loji kuasa pasang surut, loji kuasa ombak terletak di pantai atau lautan berdekatan dengan pantai, untuk menjimatkan wang untuk memasang komunikasi elektrik bawah air.

Loji kuasa gelombang pertama terletak di Portugal pada jarak 5 kilometer dari pantai. Stesen gelombang ini telah dibuka pada 23 September 2008. Kuasa loji janakuasa ini ialah 2.25 MW, yang cukup untuk

nasi. 4.1.

membekalkan elektrik kepada kira-kira 1,600 rumah kecil.

Gambar rajah prinsip loji janakuasa gelombang adalah serupa dengan rajah prinsip stesen janakuasa hidroelektrik, namun, bukannya empangan dengan aliran air yang jatuh, penukar hidraulik digunakan di sini, yang menukar tenaga gelombang kepada tenaga kerja. cecair yang disimpan dalam penumpuk hidraulik pneumatik.

Sebagai contoh, pertimbangkan peranti stesen kuasa gelombang Pelamis P 750 Stesen kuasa gelombang ini terdiri daripada beberapa peranti, yang merupakan objek terapung - penukar hidroksil dan apungan, disambungkan ke dalam satu litar. Dalam Rajah. 4.1. gambar rajah struktur stesen janakuasa gelombang ini ditunjukkan. Di mana: 1 - penukar apungan terapung; 2-omboh hidraulik; 3 - permukaan gelombang; 4 - sesalur hidraulik; 5 - bangunan utama; 6 - peranti kawalan dan pengedaran; 7 peranti storan; 8 - outlet kepada pengguna.

Dimensi setiap penukar apungan hidraulik: panjang 120 meter, diameter 3.5 meter, berat 7S0 tan. Omboh hidraulik ditetapkan antara penukar setiap bahagian. Di dalam setiap bahagian terdapat juga motor hidraulik dan penjana elektrik. Di bawah pengaruh ombak, penukar berayun di permukaan air, dan ini menyebabkan ia berputar. Pergerakan setiap bahagian memacu omboh hidraulik, yang seterusnya memacu minyak. Minyak melalui motor hidraulik. Motor hidraulik ini memacu penjana elektrik yang menghasilkan tenaga elektrik. Kuasa satu penukar sedemikian ialah 750 kW. Kira-kira 1% daripada tenaga gelombang ditukar kepada tenaga elektrik.

Terdapat banyak kemungkinan untuk mendapatkan tenaga daripada ombak laut dan lautan.

nasi. 4.2.

Antaranya, penyerap getaran adalah yang paling meluas - pengecil terapung di permukaan dan turbin pasang surut dipasang di bahagian bawah. Satu daripada penyelesaian yang menarik ialah pelampung tenaga - peranti autonomi sepenuhnya. Peranti ini menggunakan pemampat skru yang dilabuhkan ke bahagian bawah dan terapung di permukaan. Elektrik dihasilkan dengan menukarkan pergerakan menegak pelampung pada ombak oleh sistem omboh dan penjana elektrik. Elektrik dibekalkan ke pantai melalui kabel bawah air.

Peranti menarik yang dipanggil Searaser telah dibangunkan di England dan menyerupai loji kuasa gelombang yang menggunakan tenaga pergerakan menegak apungan. Walau bagaimanapun, pelampung itu sendiri tidak mempunyai sistem elektrik dan merupakan pam mekanikal konvensional yang mengepam air laut ke ketinggian yang tinggi ke dalam batuan pantai. Projek ini dipanggil loji kuasa simpanan yang dipam, dalam Rajah. 4.3. Struktur stesen ditunjukkan: 1 - apungan atas; 2 - permukaan gelombang; 3 - terapung bawah; 4 - injap; 5 - omboh; 6-shlng; 7 - apungan sokongan hos; 8, 9 sauh konkrit; 10 - pengumpul. Seperti yang dapat dilihat dari rajah di atas, pemasangan adalah berdasarkan 2 terapung yang boleh bergerak secara relatif antara satu sama lain. Yang atas berayun dengan ombak, yang bawah disambungkan ke bahagian bawah dengan rantai dan sauh. Di antara pelampung adalah " stesen pam" (silinder dengan omboh bertindak dua kali, YANG mengepam air apabila bergerak ke bawah dan ke atas) dan injap dengan paip alir keluar. Pelarasan automatik ketinggian apungan atas bergantung pada paras laut, yang berubah dengan pasang surut pasang surut - paip teleskopik, memanjang dan kompleks di bawah tindakan Archimedes' daya dan graviti Pam dengan apungan atas dipasang pada lajur "air pasang surut" ini, dan air dibekalkan ke tanah melalui pengumpul pergunungan, di mana air terkumpul dan dilepaskan kembali ke laut, memutarkan turbin loji kuasa yang serupa di sepanjang jalan loji kuasa hidroelektrik tradisional, tetapi tanpa empangan Searaser bersaiz penuh harus membangunkan kuasa sehingga 0.25 MW Kelebihan utama pemasangan sedemikian, berbanding dengan yang lain, adalah.

nasi. 4.3. Loji kuasa simpanan dipam

adalah seperti berikut. Terapung tidak mempunyai wayar, magnet, sesentuh elektrik atau petak tertutup untuk peralatan, menjadikannya lebih murah, mudah dan lebih dipercayai. Turbin dan penjana elektrik stesen ombak yang terletak di pantai. Tidak seperti jenis loji kuasa gelombang yang lain, pemasangan Searaser menyelesaikan masalah kekuatan gelombang yang tidak sekata.

Dalam peranti gelombang dengan penukar pneumatik, di bawah pengaruh gelombang, aliran udara secara berkala mengubah arahnya ke arah yang bertentangan. Untuk keadaan ini, turbin Wells telah dibangunkan, pemutarnya mempunyai tindakan meluruskan, mengekalkan arah putarannya tidak berubah apabila menukar arah aliran udara, oleh itu, arah putaran penjana juga dikekalkan tidak berubah.

Turbin telah menemui aplikasi yang meluas dalam pelbagai peranti tenaga gelombang. Peranti tenaga gelombang "sempadan" - loji tenaga operasi yang paling berkuasa dengan penukar pneumatik - dibina di Jepun pada tahun 1976. Dalam kerjanya, ia menggunakan ombak sehingga 6-10 m tinggi Pada tongkang 80 m panjang, 12 m lebar dan dengan anjakan 500 tan 22 ruang udara dipasang, terbuka di bahagian bawah. Setiap pasangan ruang memacu satu turbin Telaga. Jumlah kuasa pemasangan ialah 1000 kW. Ujian pertama telah dijalankan pada tahun 1978 - 1979 pp. berhampiran bandar Tsuruoka. Tenaga itu dihantar ke pantai melalui kabel bawah air kira-kira 3 km panjang.

Pada tahun 1985, stesen gelombang industri yang terdiri daripada dua pemasangan telah dibina di Norway, 46 km barat laut bandar Bergen. Pemasangan pertama di pulau Toftestallen bekerja pada prinsip pneumatik. Ia adalah ruang konkrit bertetulang yang tenggelam ke dalam batu; menara keluli dengan ketinggian 12.3 mm dan diameter 3.6 m dipasang di atasnya. Aliran yang terhasil melalui sistem injap memutarkan turbin dan penjana yang berkaitan dengan kuasa 500 kW, output tahunan ialah 1,200,000 kW. h. Walau bagaimanapun, semasa ribut kuat pada akhir tahun 1988, menara stesen telah musnah.

Reka bentuk pemasangan kedua terdiri daripada saluran berbentuk kon di dalam gaung sepanjang kira-kira 170 m dengan dinding konkrit 15 m tinggi dan 55 m lebar di pangkalan, yang memasuki takungan antara pulau-pulau, dipisahkan dari laut oleh empangan, dan empangan dengan loji kuasa. Ombak, melalui saluran, menyempit, meningkatkan ketinggiannya dari 1.1 hingga 15 m dan mengalir ke dalam takungan, yang parasnya adalah 3 m di atas paras laut. Dari takungan, air melalui turbin hidraulik tekanan rendah dengan kuasa 350 kW. Stesen itu setiap tahun menghasilkan sehingga 2 juta kW * h tenaga elektrik.

Di UK, reka bentuk asal loji tenaga gelombang jenis "kerang" sedang dibangunkan, di mana cangkerang lembut - ruang - digunakan sebagai bahagian yang berfungsi. Bilik-bilik mengandungi udara di bawah tekanan lebih besar sedikit daripada tekanan atmosfera. Apabila ombak bergulung, ruang dimampatkan, membentuk aliran udara tertutup dari ruang ke bingkai pemasangan dan belakang. Turbin udara telaga dengan penjana elektrik dipasang di sepanjang laluan aliran. Kini pemasangan terapung eksperimen sedang dibuat dengan enam kamera dipasang pada bingkai sepanjang 120 m dan tinggi 8 m Kuasa yang dijangkakan ialah 500 kW. Perkembangan selanjutnya menunjukkan bahawa kesan terbesar dicapai dengan meletakkan kamera dalam bulatan. Di Scotland, pemasangan yang terdiri daripada 12 ruang dan 8 turbin telah diuji di Loch Ness. Kuasa teori pemasangan sedemikian adalah sehingga 1200 kW.

Projek itu, yang dikenali sebagai itik Salter, adalah penukar tenaga gelombang. Struktur kerja adalah terapung - "itik", yang profilnya dikira mengikut undang-undang hidrodinamik.

Reka bentuk penukar tenaga gelombang ini ditunjukkan dalam Rajah. 3.5. Projek ini termasuk pemasangan Kuantiti yang besar terapung besar, dipasang secara berurutan pada aci biasa. Di bawah pengaruh ombak, pelampung mula bergerak dan kembali ke kedudukan asalnya dengan kekuatan beratnya sendiri. Dalam kes ini, pam diaktifkan di dalam aci yang diisi dengan air yang disediakan khas. Melalui sistem paip pelbagai diameter, perbezaan tekanan dicipta, yang memacu turbin dipasang di antara apungan dan dinaikkan di atas permukaan laut. Elektrik yang dihasilkan dihantar melalui kabel bawah laut. Untuk mengagihkan beban dengan lebih berkesan pada aci, 20 - 30 pelampung harus dipasang. Pada tahun 1978, model pemasangan telah diuji, terdiri daripada 20 terapung dengan diameter 1 m Kuasa yang dihasilkan ialah 10 kW. Satu projek telah dibangunkan untuk pemasangan berkuasa 20 - 30 terapung dengan diameter 15 m, dipasang pada aci, 1200 m panjang.

nasi. 4.4. Penukar tenaga gelombang itik masin

Anggaran kapasiti pemasangan ialah 45 ribu kW. Sistem serupa yang dipasang di luar pantai barat Kepulauan British boleh memenuhi keperluan elektrik UK.

Pemasangan tenaga yang menjanjikan termasuk penukar yang menggunakan tenaga lajur air dan berayun. Prinsip operasi penukar sedemikian adalah seperti berikut. Apabila gelombang melanda rongga yang sebahagiannya tenggelam terbuka di bawah air, ruang cecair dalam rongga berayun, menyebabkan perubahan tekanan dalam gas di atas cecair. Rongga disambungkan ke atmosfera melalui turbin. Aliran boleh dikawal untuk mengalir melalui turbin dalam satu arah, atau turbin Wells boleh digunakan. Sekurang-kurangnya dua contoh penggunaan komersil peranti berdasarkan prinsip ini sudah diketahui - pelampung isyarat diperkenalkan di Jepun oleh Masuda dan di UK oleh pekerja Queen's University Belfast. Lebih besar dan buat pertama kalinya dimasukkan ke dalam grid kuasa, peranti itu dibina di Toftestollen (Norway) oleh Kvaemor Brug A / S. Prinsip operasi asas penukar menggunakan prinsip lajur berayun ditunjukkan dalam Rajah. 4.4. Dalam Rajah ini: 1 - kenaikan paras gelombang; 2 - aliran udara; 3 - turbin; 4 - pengambilan udara dan sistem ekzos; S - arah gelombang; 6 - menurunkan paras gelombang; 7 - dasar laut.

nasi. 4.5.

Di Toftestolleni ia digunakan dalam loji 500 kilowatt yang dibina di tepi tebing. Di samping itu, Makmal Elektrik Kebangsaan (NEL) UK mencadangkan reka bentuk yang boleh dipasang terus di dasar laut. Kelebihan utama peranti berdasarkan prinsip lajur air berayun ialah kelajuan udara di hadapan turbin boleh ditingkatkan dengan ketara dengan mengurangkan kawasan aliran saluran. Ini membolehkan anda menggabungkan gerakan gelombang perlahan dengan putaran turbin frekuensi tinggi. Di samping itu, di sini adalah mungkin untuk mengeluarkan peranti penjana dari zon pengaruh langsung air laut masin.

Terdapat cara lain yang kurang dikenali untuk menukar tenaga gelombang kepada tenaga elektrik. Oleh itu, loji kuasa gelombang Oceanlinx di perairan Port Campbell (Australia) menggunakan ombak untuk mengepam udara ke dalam belos besar. Udara termampat di bawah tekanan melalui turbin, memutar bilahnya. Akibatnya, tenaga elektrik terhasil. Pemasangan Oceanlinx di Port Campbell membekalkan 450 kW elektrik ke grid elektrik di bandar ini. Sebuah loji kuasa "pelampung" sedang dibina di luar pantai AS di Oregon. Pelampung, di bawah pengaruh gelombang, mengepam rod magnet di dalam gegelung pemacu dan menjana arus elektrik.

Pelampung elektrik yang sedang dibangunkan di Universiti Oregon dirancang untuk diletakkan pada jarak dua hingga tiga kilometer dari pantai. Oleh pengiraan awal, keluasan 25 persegi. km akan dapat membekalkan tenaga elektrik ke seluruh negeri.

Sesetengah jenis loji kuasa gelombang yang direka bentuk dan dalam pembangunan mengeksploitasi perbezaan dalam anggaran puncak gelombang dan palung. Oleh kerana limpahan puncak gelombang, sebagai contoh, melalui empangan, atau disebabkan oleh pembukaan injap atau injap bergantian, tangki - kolam - diisi perbezaan yang terbentuk dalam paras dalam tangki dan di laut digunakan oleh a roda air atau turbin hidraulik tekanan rendah untuk menjana elektrik atau memacu mekanisme lain. Pemasangan paling terkenal jenis ini ialah kunci Russell. Untuk meningkatkan perbezaan aras berkesan (tekanan), kesan gelombang yang melanda pada permukaan rata digunakan. Untuk ini permukaan kerja Ia dibuat dalam bentuk dulang condong, meruncing ke arah atas. Gelombang laut setinggi 1.1 m yang dikumpul di sepanjang hadapan ombak sepanjang 350 m, apabila tertumpu pada saluran 12 m, boleh menghasilkan gelombang berdiri dengan amplitud 17 m Ia telah ditetapkan secara eksperimen bahawa persediaan yang mengandungi satah condong dengan sudut kecenderungan 30 ° , memastikan kenaikan paras air 2.5 m dengan ketinggian gelombang purata 1.5 m Pemasangan jenis ini dipanggil "Empangan Atoll" sedang dibangunkan di AS. Elemen utama pemasangan adalah sebahagian daripada sfera dengan diameter 100 m dan ketinggian sehingga 30 m, bahagian cembung menonjol di atas paras laut. Di permukaan pulau buatan ini terdapat rusuk pemandu, dan di tengah terdapat saluran masuk air dan saluran air dengan diameter sehingga 18 m dengan turbin hidraulik. Tekanan mendatar gelombang yang akan datang boleh dilihat secara langsung oleh pelbagai dinding elastik atau bergerak, pergerakannya ditukar menjadi putaran aci penjana atau tekanan medium kerja dalam pam omboh. Reka bentuk jenis ini termasuk pemasangan "triple plate" yang dicadangkan oleh F.

Farley. Ujian pemasangan di UK dalam keadaan makmal pada panjang gelombang dari 1.5 hingga 7 m, serta keadaan in situ pada model berskala besar pada panjang gelombang 150 m, menunjukkan bahawa kecekapan yang dikira boleh mencapai 80-90% atau lebih. .

Pada masa ini, pemasangan gelombang yang paling biasa adalah jenis apungan. Cecair kerja pemasangan sedemikian - apungan - terletak di permukaan laut dan melakukan ayunan menegak mengikut perubahan dalam paras air semasa gelombang angin. Pergerakan menegak pelampung digunakan untuk memampatkan gas atau cecair secara bergilir-gilir dalam mana-mana bekas, atau ia akan bertukar menjadi pergerakan putaran penjana elektrik, dsb. Sebagai contoh, pelampung dengan diameter 16 m, dibangunkan di Norway, dengan amplitud pergerakan menegak 8 m mampu menghasilkan sehingga 4 juta kWj setahun dengan kecekapan 80%. Amplitud ayunan apungan boleh meningkat dengan ketara (10-12 kali) dengan menambah baik reka bentuknya. Untuk meningkatkan amplitud (resonans), apungan silinder menegak adalah sebahagiannya (bergantung pada parameter gelombang dan apungan) diisi dengan air atau beban jisim yang sepadan digantung dari apungan. Model berskala besar apungan resonans, dikaji di Jepun, mempunyai diameter 2.2 m, ketinggian 22 m, jisim 13.5 tan, turbin kipas dengan diameter 0.8 m Amplitud ayunan mencapai 8 m dengan ombak dengan ketinggian 0.5 hingga 1. 5 m. 4.6. Peranti stesen terapung sedemikian ditunjukkan.

nasi. 4.6.

Di mana: 1 - terapung 2 - bendalir boleh mampat 3 - turbin elektrik dengan penjana.

Jenis loji kuasa ombak yang disenaraikan di atas termasuk elemen yang terletak di permukaan laut dan oleh itu tertakluk kepada pengaruh bukan sahaja reka bentuk, tetapi juga ombak ribut yang melampau. Untuk mengelakkan kesan sedemikian, bendalir kerja boleh terletak sepenuhnya di bawah paras laut. Dalam pemasangan sedemikian, tekanan "gelombang yang akan datang", yang disebabkan oleh perbezaan tekanan di bawah puncak dan palung gelombang, digunakan untuk memampatkan cengkerang elastik yang diletakkan di dasar laut ke arah pergerakan gelombang, atau untuk mempengaruhi platform mendatar yang disokong. pada sokongan di dasar laut. Kejutan tekanan dalam cengkerang atau di atas pelantar mendatar digunakan untuk meningkatkan tekanan dan menggerakkan bendalir atau gas yang berfungsi.

Di UK, pemasangan "paip elastik" telah dicadangkan yang boleh melihat bukan sahaja menegak, tetapi juga komponen mendatar tekanan hidrostatik. Kajian menggunakan model telah menunjukkan kadar tindak balas yang tinggi bagi "paip" kepada perubahan dalam tekanan gelombang. Di Universiti Bristol di UK pada tahun 1976, pemasangan yang dipanggil "Bristol Cylinder" telah dicadangkan. Pemasangan adalah silinder bulat, tenggelam sepenuhnya dalam lapisan permukaan air selari dengan hadapan gelombang. Silinder mempunyai daya apungan positif dan disimpan dalam keadaan terendam oleh sistem penambat, dalam sambungan yang mana peranti pemuatan, sebagai contoh, silinder hidraulik, dipasang.

Pada tahun-tahun ini, Jepun membina dan menguji pemasangan terapung luar pesisir berskala besar pertama di dunia, Kaishei, di Laut Jepun. Pemasangan itu termasuk 9 penjana di atas kapal, yang dipasang di atas ruang penerima gelombang, terbuka di bawah paras air. Gangguan itu menyebabkan pemampatan berkala dan jarang berlaku, dipacu melalui turbin udara yang digerakkan oleh penjana. Selain itu, mesin gelombang besar lain jenis ini dibuat di Jepun, termasuk prototaip Lajur Air Berayun jenis Caisson. Pemasangan ini mempunyai 4 caisson dengan dimensi keseluruhan setiap caisson ialah 20.9 x 2 4.3 x 27.0 meter. Kedalaman air yang berfungsi ialah 18 m Setiap caisson mempunyai 4 bukaan terbuka dari hadapan, menghadap ombak yang datang. Setiap lubang sepadan dengan petak ruang yang berasingan, yang dipisahkan oleh dinding sekatan. Tindakan omboh tiang air berayun menyebabkan pergerakan udara melalui turbin Wales (diameter 1.34 m, 16 bilah). Penjana 60 kW setiap satu telah digunakan. Prototaip ini telah diuji di Laut Jepun di pelabuhan Sakata di Prefektur Yamagata. Portugal sedang melaksanakan projek tenaga gelombang darat 0.5 megawatt di pulau Riso (Azores). Dimensi kebuk mampatan konkrit ialah 12 × 12 m, dan saluran udara untuk turbin udara Wales mempunyai diameter 2.3 m Sebuah loji perintis 150 kW telah dibina di India, juga dengan turbin Wales, berhampiran pulau Trivandrum. .

Aquamarine Power yang berpangkalan di Edinburgh telah menugaskan loji kuasa gelombang Oyster terbesar di dunia, yang dicipta dengan bantuan saintis dari Queen's University Belfast, di Pusat Tenaga Marin Eropah.

Elemen "Tiram" dipasang di bahagian bawah, kelihatan seperti pam kereta yang diregangkan. dinding menegak mereka dipasang daripada lima paip apungan selari besar. Gelombang yang datang ke pantai mencondongkan dinding ini (nampaknya mengepam sedikit pam dengan kakinya) dan, kembali pada gelung di sekeliling paksi mendatar, mengaktifkan omboh, mengepam air ke saluran paip tekanan tinggi. Air yang datang ke darat di bawah tekanan memutarkan rotor penjana elektrik. Penempatan peranti untuk mengumpul tenaga gelombang dan penukar elektrik antara laut dan darat dilaksanakan buat pertama kali. Faedah pilihan peletakan ini benar-benar jelas: bahan di darat akan bertahan lebih lama dan lebih mudah diselenggara. Oyster telah pun disambungkan ke grid elektrik pengguna dan telah mula membekalkan tenaga kepada beberapa ratus rumah di pantai Scotland. Hari ini, berpuluh-puluh loji janakuasa ombak yang agak kecil sudah beroperasi di laut. Ladang angin komersial besar pertama di dunia mula menjana elektrik tahun lalu di Portugal berhampiran bandar Agusadora.

Secara umumnya, penciptaan loji kuasa gelombang ditentukan oleh pilihan yang optimum perairan lautan dengan bekalan tenaga ombak yang stabil, reka bentuk stesen yang cekap, yang termasuk peranti terbina dalam untuk melicinkan rejim ombak yang tidak sekata. Adalah dipercayai bahawa stesen gelombang boleh beroperasi dengan berkesan menggunakan kuasa kira-kira 80 kW/m Pengalaman mengendalikan pemasangan sedia ada telah menunjukkan bahawa tenaga elektrik yang mereka hasilkan masih 2-3 kali lebih mahal daripada kuasa tradisional, tetapi pada masa hadapan pengurangan yang ketara. dalam kosnya dijangka. Pemasangan gelombang berbilang modul yang berkuasa boleh berfungsi sebagai asas tenaga yang baik untuk mencipta kemudahan pemprosesan luar pesisir dan pantai yang mesra alam.

Pergerakan ombak lautan disertai dengan pembebasan sejumlah besar tenaga. Walau bagaimanapun, manusia masih belum belajar bagaimana untuk memproses tenaga ini dengan berkesan untuk tujuannya sendiri. Salah satu yang paling berjaya masa ini percubaan - Stesen janakuasa gelombang Oceanlinx di perairan Port Kembla, Australia.

Pada masa ini, enam loji kuasa gelombang sedang diuji di seluruh dunia. Loji janakuasa Oceanlinx di luar pantai Australia telah mula beroperasi pada tahun 2005, tetapi kemudiannya telah dibongkar untuk pembinaan semula dan pengubahsuaian, dan kini baru beroperasi semula.

Prinsip operasi loji kuasa gelombang ialah gelombang yang melaluinya menolak dan mengisi ruang khas dengan air, menyesarkan udara yang terkandung dalam ruang ini. Udara termampat di bawah tekanan melalui turbin, memutar bilahnya. Akibatnya, tenaga elektrik terhasil.

Elemen utama yang menentukan kecekapan loji kuasa gelombang ialah turbin. Disebabkan oleh fakta bahawa arah pergerakan gelombang dan kekuatannya sentiasa berubah, turbin konvensional tidak sesuai untuk menjana elektrik gelombang. Oleh itu, stesen Oceanlinx menggunakan turbin Denniss-Auld dengan sudut bilah boleh laras.

satu titik kuasa Oceanlinx mempunyai kapasiti (pada puncak) 100 kW hingga 1.5 MW. Pemasangan Port Kembla membekalkan 450 kW elektrik ke grid bandar.

Tenaga gelombang laut melebihi tenaga angin dan gelombang dari segi kuasa tertentu. Kuasa purata ombak lautan dan laut melebihi 15 kW setiap meter linear, dan dengan ketinggian gelombang 2 meter, kuasa boleh mencapai 80 kW setiap meter linear.

Apabila menukar tenaga gelombang, kecekapan boleh melebihi yang lain cara alternatif, seperti loji tenaga angin dan solar, mencapai pekali kegunaan yang berfaedah dalam 85%.

Tenaga daripada ombak laut boleh diperolehi dengan menukarkan gerakan ayunan naik dan turun gelombang kepada tenaga elektrik melalui penjana. Dalam kes paling mudah, penjana harus menerima tork pada aci, sementara tidak perlu banyak transformasi perantaraan, dan kebanyakan peralatan harus ditempatkan, jika boleh, di darat.

Versi perindustrian pertama loji kuasa gelombang, yang dibina oleh syarikat Scotland Pelamis Wave Power, telah mula beroperasi pada 2008, 5 kilometer dari pantai di bandar Povoa de Varzim, di wilayah Agusadora di Portugal. Loji janakuasa itu dipanggil Pelamis P-750. Ia terdiri daripada tiga penukar yang sama, bergoyang di atas ombak Lautan Atlantik, dan bersama-sama menghasilkan 2.25 MW tenaga elektrik. Setiap penukar terdiri daripada empat bahagian.

Penukar adalah 120 meter panjang, 3.5 meter diameter, dan berat 750 tan. Struktur berbentuk ular ini serupa dengan kereta api terapung empat gerabak, atau ular laut seperti yang dipanggil oleh penduduk tempatan.

Setiap bahagian mengandungi motor hidraulik dan penjana. Motor hidraulik digerakkan oleh minyak, yang menggerakkan omboh, yang seterusnya dikawal oleh pergerakan naik dan turun sendi struktur pada ombak. Pada sambungan terdapat modul kuasa khas yang direka supaya omboh berfungsi dengan paling cekap.

Motor hidraulik memutar penjana, yang seterusnya menjana elektrik. Elektrik dibekalkan ke pantai melalui kabel kuasa. Tenaga ini cukup untuk menggerakkan 1,600 rumah di bandar pantai Povoa de Varzim.

Pada tahun 2009, di luar pantai Kepulauan Orkney, di utara Scotland, satu lagi struktur unik dilancarkan yang menjana tenaga daripada ombak Laut Utara. Direka dan dibina oleh syarikat Edinburgh Aquamarine Power, ini adalah penjana "Oyster".

Projek itu terdiri daripada apungan pam besar yang berayun ke sana ke mari dengan ombak, sekali gus memacu pam dua hala yang terletak di bahagian bawah, pada kedalaman kira-kira 16 meter.

Keanehan reka bentuk ialah keseluruhan bahagian elektrik peranti dibawa ke darat, dan sambungan antara kedua-dua bahagian ini - pam apungan dan stesen janakuasa pantai - dijalankan melalui paip yang melaluinya. air laut di bawah tekanan bergegas ke penjana hidroelektrik.

Stesen ini membekalkan elektrik kepada beberapa ratus rumah, dan kuasa maksimum yang boleh dibangunkan sistem ialah 600 kW.

Aquamarine Power yakin bahawa projek Oyster hanyalah langkah pertama. Syarikat itu sedang mempertimbangkan untuk mewujudkan armada 20 unit sedemikian yang boleh menjana megawatt elektrik untuk menggerakkan 9,000 rumah persendirian. Pilihan lain ialah membina kompleks beberapa pam apungan yang dikuasakan oleh satu turbin hidroelektrik darat yang berkuasa.

Juga pada tahun 2009, di UK, di luar pantai Cornwall, pembinaan bermula pada kompleks penjana gelombang Wave Hub, yang disambungkan ke pantai menggunakan kabel kuasa. Set penjana PowerBuoy daripada syarikat Amerika Ocean Power Technologies beroperasi dengan apungan bergerak menegak yang meluncur di sepanjang lajur yang berlabuh di bahagian bawah. Kedalaman di mana tiang dipasang ialah 50 meter, dan jumlah kuasa sistem 400 pelampung akhirnya akan menjadi 50 MW.

Ini adalah loji kuasa gelombang terbesar di dunia, dan pembinaannya dijadualkan mengambil masa 5 tahun. Pelampung terletak di laut dari jarak 16 kilometer dari pantai, di mana bandar Haley terletak, dan seterusnya, dalam jarak 1800 meter, sejumlah 400 pelampung tersebut harus diletakkan. Projek ini sentiasa (masih) membangun, dan data tentang spesifikasi teknikal berbeza-beza di mana-mana. Menurut data tidak rasmi terkini, kuasa maksimum 20 MW telah dicapai.

Pelampung disusun seperti berikut. Lajur itu mengandungi penjana di dalamnya, yang digerakkan oleh sistem omboh dan menjana elektrik apabila pelampung berayun pada ombak. daripada setiap pelampung dihantar melalui wayar ke pencawang bawah air, dari mana kabel kuasa menghantar elektrik ke darat.