Енергія хвиль як альтернативне джерело енергії. Хвильові електростанції

Географія застосування хвильових електроенергетичних установок

Використання хвильових електростанцій незначних потужностей знаходить застосування в отриманні електроживлення для невеликих об'єктів:

• берегових споруд;
• невеликих поселень;
• автономних маяків, буїв;
• науково-дослідних приладів;
• бурових платформ.

Вже близько 400 навігаційних буїв та маяків одержують харчування від хвильових енергоустановок – як, наприклад, плавучий маяк індійського порту Мадрас.

Португалія

Перша у світі велика хвильова електростанція з потужністю 2,25 МВт почала експлуатуватися у 2008 році в районі португальського. містечка Агусадора. Проект установки розробила шотландська компанія Pelamis Wave Power, яка уклала контракт із португальцями на 8 мільйонів євро.

Зараз на станції функціонують три перетворювачі енергії хвиль - змієподібні пристрої, занурені на одну половину у воду. Довжина кожного перетворювача дорівнює 120 метрів, а діаметр – 3,5. Вага так званої морської змії складає 750 тонн. Хвилі приводять у рух секції перетворювачів, а опір гідравлічної системи сприяє виробленню електрики, яка кабелями передається на сушу (станція базується в 5 км від берега). Наразі ведуться роботи зі збільшення потужності цією хвилею станції з 2,25 МВт до 21 МВт: планується додати ще 25 перетворювачів. У цьому випадку установка забезпечить електропостачання 15 тисяч будинків.

Норвегія

Дослідно-промислові хвильові були вперше введені в дію у 1985 році в Норвегії.

Одна з них потужністю до 500 кВт є пневматичною хвильовою установкою, в якій нижня відкрита частина камери занурена під найнижчий. поверхневий шарводи.

Потужність другої становить 450 квт. Тут застосовується ефект набігання хвилі на 147-метровий конфузорний укіс (пологу конусоподібну поверхню). Канал, що звужується, розташований у фіорді, а турбінний водоприймач височить на 3 м над середнім рівнем моря. Установка, розміщена на березі, виключає труднощі з її ремонтом та обслуговуванням.

Австралія

Одним із найуспішніших проектів щодо переробки енергії океанських хвиль є електростанція турбінного типу Oceanlinx, що працює в акваторії австралійського міста Порт-Кембл. Після реконструкції та переобладнання, розпочатих у 2005 році, станцію знову запустили у 2009 році.

Принцип роботи Oceanlinx полягає у обертанні турбін стисненим повітрям, що надходить зі спеціальної камери. Конструкція станції громіздка і завдяки тяжкості своєї ваги вона стоїть на дні, не порушуючи його структури. Близько 1/3 усієї конструкції, а це становить майже 15 метрів, виступає над поверхнею води.

Важливою перевагою хвильової станції такого типу є виробництво прогнозованої кількості енергії. Платформи працюють внаслідок обурення океанічної поверхні, а чи не самих хвиль. Це дозволяє визначити погодні умови, що впливають кількість вироблюваної енергії, на 5–7 днів наперед. Потужність Oceanlinx становить 1 МВт, а споживачі одержують близько 450 кВт електрики.

Коректна та ефективна роботаміста, і особливо комунального господарства, залежить від надійної техніки. тому приклад.

Поламався холодильник і ви його тягнете на звалище? Не поспішайте - прочитайте!

У вас багато рисового лушпиння, і вже нікуди від нього рятуватися? Потрібний матеріалза посиланням.

Росія

Застосування хвильової енергетики у Росії робить лише перші кроки. Нещодавно хвильова електростанція, аналогічна португальській, була в експериментальному порядку запущена на півострові Гамова в Приморському краї. Випробування проходили у бухті Вітязь на морській експериментальній станції «Мис Шульца». Ініціаторами цієї ідеї стали вчені Уральського федерального університету та дослідники Тихоокеанського океанологічного інституту при Далекосхідному відділенні Російської Академії Наук.

Випробування показали, що хвильова енергетика має великі перспективи.

Побоювання під час запуску цієї станції викликали:

1. можливі пошкодження генератора від хвиль, що впливають на нього;
2. безпека руху рибальських траулерів у безпосередній близькості від станції.

Водночас хвильова установка, розроблена російськими фахівцями, окрім основного завдання – вироблення електричної енергії, може здійснювати ряд додаткових функцій:

1. стати хвилегасником, забезпечуючи захист берегових споруд;
2. проводити автоматичну охорону морських кордонів.

Розвивати хвильову енергетику у Росії необхідно. Однак існуючі запаси вуглеводнів, відпрацьовані, перевірені часом, освоєні до дрібниць технології традиційного вироблення електроенергії, ставлять під сумнів рентабельність використання хвильових електростанцій великих потужностей. Хвильові електростанціїнарівні з ймовірно стануть тим необхідним кроком вперед в енергетиці якого всі ми так довго чекаємо.

Є сенс застосовувати альтернативну енергетику у малозаселених районах узбережжя Північного. Льодовитого океану, Примор'я, Далекий Схід.

Хвильова електростанція - енергетична установка, розташована в водному середовищі, метою якої є отримання електричної енергії з кінетичної енергіїморських чи океанічних хвиль. Як і приливні, хвильові електростанції розташовуються на березі або океані в безпосередній близькості до ВІЛ берега, з метою економії коштів на прокладання підводних електрокомунікацій.

Перша хвильова електростанція розташована у Португалії на відстані 5 кілометрів від берега. Ця хвильова станція була відкрита 23 вересня 2008 року. Потужність даної електростанції становить 2,25 МВт, цього достатньо для

Мал. 4.1.

забезпечення електроенергією близько 1600 невеликих будинків.

Принципова схема хвильової електростанції аналогічна принциповій схемі гідроелектростанції, проте замість греблі з падаючим потоком води тут використовується гідрохвильовий перетворювач, що перетворює енергію хвиль на запасну в пневмогідроакумуляторі енергію робочої рідини.

Як приклад розглянемо пристрій хвильової електростанції Pelamis Р 750. Ця хвильова електростанція складається з декількох пристроїв, що являють собою об'єкти, що плавають - гідрохвильові поплавкові перетворювачі, з'єднані в один ланцюг. На рис. 4.1. показано схему пристрою цієї хвильової електростанції. Де: 1 - плаваючі поплавкові перетворювачі; 2-гідравлічні поршні; 3-поверхня хвилі; 4 – гідромагістралей; 5 – головний корпус; 6 - контрольно-розподільний пристрій; 7 акумулюючий пристрій; 8 – відведення до споживача.

Розмір кожного гідроволнового перетворювача поплавця: довжина 120 метрів, діаметр 3,5 метра, вага 7S0 тонн. Між перетворювачами кожної секції закріплені гідравлічні поршні. Усередині кожної секції також гідравлічні двигуни та електрогенератори. Під впливом хвиль конвертери гойдаються на поверхні води, і це змушує їх крутитись. Рух кожної секції приводить у роботу гідравлічні поршні, які, у свою чергу, надають руху маслу. Олія проходить через гідравлічні двигуни. Ці гідравлічні двигуни надають руху електричні генератори, які роблять електроенергію. Потужність одного конвертера становить 750 кВт. На електричну енергію перетворюється приблизно 1% енергії хвиль.

Існує багато можливостей отримання енергії з хвиль морів та океанів.

Мал. 4.2.

Серед яких найбільшого поширення набули поглиначі коливань - плаваючі на поверхні атенюатори та встановлені на дні приливні турбіни. Одним з цікавих рішеньє енергетичний буй - повністю автономний пристрій. У цьому пристрої використовується гвинтовий компресор, який кріпиться якорем на дно і плаває на поверхні. Електроенергії проводиться за рахунок перетворення поршневої системи та електрогенератором вертикальних переміщень буя на хвилях. На берег електрика подається підводним кабелем.

Цікавий пристрій під назвою Searaser розроблений в Англії та нагадує хвильову електростанцію, яка використовує енергію вертикального руху поплавця. Однак сам поплавець не має електричних систем і представляє звичайний механічний насос, який закачує морську воду на висоту в прибережні скелі. Цей проект отримав назву – гідроакумулююча електростанція, на рис. 4.3. наведено пристрій станції: 1 - верхній поплавець; 2 – поверхня хвилі; 3 - нижній поплавець; 4 – клапан; 5 – поршень; 6-шлзнг; 7 – поплавок підтримки шланга; 8, 9 бетонні якорі; 10 – колектор. Як видно з наведеного малюнка, основою установки є 2 поплавці, здатні рухатися один щодо одного. Верхній розгойдується хвилями, нижній з'єднаний з дном за допомогою ланцюга та якоря. Між поплавками знаходиться насосна станція(циліндр з поршнем подвійної дії, ЯКИЙ качає воду під час руху вниз і вгору) і клапанами з вихідними трубами. сил Архімеда і тяжкості. До цієї "приливної" колони кріпиться насос з верхнім поплавцем. Вода, через колектор подається на сушу, в гори. традиційної ГЕС, але без дамби. Один повнорозмірний поплавок Searaser повинен розвивати потужність до 0,25 МВт.

Мал. 4.3.Гідроакумулююча електростанція

полягають у наступному. У поплавці відсутні дроти, магніти, які або електричні контакти та герметичні відсіки для обладнання, що робить його набагато дешевшим, простішим та надійнішим. Турбіни та електрогенератори хвильової станції, розташовані на березі. На відміну від хвильових електростанцій, інших типів установка Searaser вирішує проблему нерівномірності сили хвиль.

У хвильових пристроїв з пневматичними перетворювачами під дією хвиль повітряний потік періодично змінює свій напрямок на зворотний. Для цих умов і розроблена турбіна Уеллса, ротор якого має випрямляючи дію, зберігаючи незмінним напрямок свого обертання при зміні напрямку повітряного потоку, отже, підтримується незмінним і напрямок обертання генератора.

Турбіна знайшла широке застосування у різних хвиле-енергетичних пристроях. Хвильовий енергетичний пристрій "Кайма" - найпотужніша діюча енергетична установка з пневматичними перетворювачами - побудована в Японії в 1976 р. У своїй роботі вона використовує хвилі заввишки до 6 -10 м. На баржі довжиною 80 м, шириною 12 м і водотоннажністю 500 т встановлені 22 повітряні камери, відкриті знизу. Кожна пара камер працює на одну турбіну Уеллса. Загальна потужність встановлення 1000 кВт. Перші випробування були проведені у 1978 – 1979 pp. у міста Цуруока. Енергія передавалася на берег підводним кабелем довжиною близько 3 км.

У 1985 в Норвегії за 46 км на північний захід від міста Берген побудовано промислову хвильову станцію, що складається з двох установок. Перша установка на острові Тофтесталлен працювала за пневматичним принципом. Вона була залізобетонну камеру, заглиблену в скелі; над нею була встановлена ​​сталева вежа висотою 12,3 мм і діаметром 3,6 м. Вхідні в камеру хвилі створювали зміну об'єму повітря. Потік, що виникає через систему клапанів приводив у обертання турбіну і пов'язаний з нею генератор потужністю 500 кВт, річна вироблення склав 1200000. КВт. ч. Однак сильним штормом наприкінці 1988 року вежа станції була зруйнована.

Конструкція другої установки складається з конусоподібного каналу в ущелині довжиною близько 170 м з бетонними стінками висотою 15 м і шириною в основі 55 м, що входить в резервуар між островами, відокремлений від моря дамбами, і греблі з енергетичною установкою. Хвилі, проходячи каналом, звужується збільшують свою висоту з 1,1 до 15 м і вливаються в резервуар, рівень якого на 3 м вищий за рівень моря. З резервуару вода проходить через низьконапірні гідротурбіни потужністю 350 кВт. Станція щорічно виробляє до 2 млн. кВт * год. електроенергії.

У Великій Британії розробляється оригінальна конструкція хвильової енергетичної установки типу "молюск", в якій як робочі органи використовуються м'які оболонки - камери. У камерах знаходиться повітря під тиском, дещо більшим за атмосферний тиск. Накатом хвиль камери стискуються, утворюється замкнутий повітряний потік з камер каркас установки і назад. На шляху потоку встановлені повітряні турбіни Уеллса з електрогенераторами. Зараз створюється дослідна плавуча установка з байт камер, укріплених на каркасі довжиною 120 м і висотою 8 м. Очікувана потужність 500 кВт. Подальші розробкипоказали, що найбільший ефект дає розташування камер по колу. У Шотландії на озері Лох-Несс була випробувана установка, що складається з 12 камер та 8 турбін. Теоретична потужність такої установки до 1200 квт.

Проект, відомий під назвою "качка Солтера", є перетворювачем хвильової енергії. Робочою конструкцією є поплавець – "качка", профіль якого розрахований за законами гідродинаміки.

Конструкція цього хвильового перетворювача енергії показано на рис. 3.5. У проекті передбачається монтаж великої кількостівеликих поплавців, що послідовно укріплені на загальному валу. Під дією хвиль поплавці починають рухатися і повертаються у вихідне положення силою власної ваги. При цьому наводяться насоси всередині валу, заповненого спеціально підготовленою водою. Через систему труб різного діаметра створюється різниця тиску, що приводить в рух турбіни, встановлені між поплавцями і підняті над поверхнею моря. Електроенергія, що виробляється, передається по підводному кабелю. Для ефективнішого розподілу навантажень на валу слід встановлювати 20 - 30 поплавців. У 1978 була випробувана модель установки, що складалася з 20 поплавків діаметром 1 м. Вироблена потужність склали 10 кВт. Розроблено проект потужної установки з 20 – 30 поплавків діаметром 15 м, укріплених на валу, завдовжки 1200 м.

Мал. 4.4.Перетворювач хвильової енергії "качка Солтера"

Ймовірна потужність установки 45 тис. кВт. Подібні системи, встановлені біля західних берегів Британських островів можуть забезпечити потреби Великобританії в електроенергії.

Як перспективні енергетичні установки можна відзначити перетворювач, що використовує енергію водяного стовпа, коливається. Принцип роботи такого перетворювача ось у чому. При набігу хвилі на частково занурену порожнину, відкриту під водою, стовп рідини в порожнині коливається, викликаючи зміни тиску в газі над рідиною. Порожнина пов'язана з атмосферою через турбіну. Потік може регулюватися так, щоб проходити через турбіну в одному напрямку або може бути використана турбіна Уеллса. Вже відомі принаймні два приклади комерційного використання пристроїв на цьому принципі - сигнальні буї, впроваджені в Японії Масудою та у Великій Британії співробітниками Королівського університету Белфасту. Більше і вперше включено в енергомережу пристрій побудований в Тофтестоллені (Норвегія) фірмою Kvaemor Brug A / S. Основний принцип дії перетворювача, що використовує принцип стовпа, що коливається, показано на рис. 4.4. У цьому Рис.: 1 - хвильовий підйом рівня; 2 – повітряний потік; 3 – турбіна; 4 - система впуску та випуску повітря; S – напрямок хвилі; 6 – опускання хвильового рівня; 7 – морське дно.

Мал. 4.5.

У Тофтестоллені він використовується в 500-кіловатній установці, побудованій на краю прямовисної скелі. Крім того, національна електрична лабораторія (NEL) Великобританії пропонує конструкцію безпосередньо на морському дні. Головна перевага пристроїв на принципі водяного стовпа, що коливається, полягає в тому, що швидкість повітря перед турбіною може бути значно збільшена за рахунок зменшення прохідного перерізу каналу. Це дозволяє поєднувати повільний хвильовий рух із високочастотним обертанням турбіни. Крім того, тут створюється можливість вилучити пристрій, що генерує, з зони безпосереднього впливу солоної морської води.

Існують інші, менш відомі способи перетворення енергії хвиль в електричну енергію. Так, хвильова електростанція Oceanlinx в акваторії міста Порт-Кемпбелла (Австралія) використовує хвилі для того, щоб нагнітати повітря у величезні хутра. Стиснене повітря під тиском проходить через турбіну, обертаючи її лопаті. Через війну виробляється електроенергія. Установка Oceanlinx у Порт-Кемпбелла постачає в електромережу міста 450 кВт електроенергії. Біля узбережжя США в Орегоні будується "буйкова" електростанція. Буї під впливом хвиль качають магнітний стрижень усередині провідної котушки та генерують електричний струм.

Електробуйки, що розробляються в Орегонському університеті, планується розміщувати на відстані за два-три кілометри від узбережжя. за попередніми розрахунками, територія 25 кв. км зможе поставити електрикою весь штат.

Деякі типи розроблених та розроблюваних хвильових енергетичних установок використовують різницю оцінок гребеня та западини хвилі. За рахунок переливу гребенів хвилі, наприклад, через дамбу, або за рахунок поперемінного відкриття клапанів або засувок відбувається заповнення ємностей - басейнів, перепад, що утворилася, рівнів у ємності та в морі використовується водяним колесом або низьконапірною гідравлічною турбіною для вироблення електроенергії або приводу інших механізмів. Найбільш відомою установкою цього є "шлюз Рассела". З метою збільшення перепаду рівнів (напору) використовується ефект набігання хвилі на пологу поверхню. Для цього робоча поверхнявиготовляється у вигляді похилого лотка, що звужується до верху. Морська хвиля висотою 1,1 м, зібрана хвильовим фронтом завдовжки 350 м, при концентрації її в 12-метровому каналі, може призвести до виникнення стоячої хвилі з амплітудою 17 м. Експериментально встановлено, що установка, що містить похилу площину з кутом нахилу 30 ° , забезпечує підвищення рівня води на 2,5 м при середній висоті хвилі 1,5 м. У США розробляється установка цього типу під назвою "Дем Атол". Основним елементом установки є частина сфери діаметром 100 м та висотою до 30 м, опуклою частиною, що виступає над рівнем моря. На поверхні цього штучного острова розташовані хвиленаправляючі ребра, а в середині - водоприймальний отвір та водовід діаметром до 18 м з гідротурбіною. Горизонтальний тиск хвиль, що набігають, може сприйматися і безпосередньо різними пружними або рухомими стінками, переміщення яких перетворюється на обертання валу генератора або тиск робочого середовища в поршневому насосі. До конструкцій цього типу відноситься установка "триплейт", запропонована Ф.

Фарлі. Випробування установки у Великій Британії в лабораторних умовах при хвилях довжиною від 1,5 до 7 м, а також у натурних умовах на великомасштабній моделі при хвилях довжиною 150 м показали, що розрахунковий ККД може досягати 80-90% і більше.

Нині найпоширенішими хвильовими установками є поплавкові. Робоче тіло таких установок – поплавець – знаходиться на поверхні моря і здійснює вертикальні коливання відповідно до змін рівня води при вітровому хвилюванні. Вертикальні переміщення поплавця використовуються для поперемінного стиснення газу або рідини в будь-якій ємності, або вони перетворяться на обертальний рух електричного генератора і т.п. Наприклад, буй діаметром 16 м, розроблений Норвегії, при амплітуді вертикальних переміщень 8 м здатний при ККД 80% виробляти до 4 млн. кВт год на рік. Амплітуда коливань поплавця може бути суттєво (в 10-12 разів) збільшена за рахунок удосконалення його конструкції. Для збільшення амплітуди (резонансу) вертикальний циліндричний поплавець частково (залежно від параметрів хвилі та поплавця) заповнюється водою або до поплавця підвішується вантаж відповідної маси. Великомасштабна модель резонансного поплавця, досліджена в Японії, мала діаметр 2,2 м, висоту 22 м, масу 13,5 т, пропелерну турбіну діаметром 0,8 м. Амплітуда коливань поплавця досягала 8 м при хвилях висотою від 0,5 до 1, 5 м. На рис. 4.6. показано пристрій такої станції поплавця.

Мал. 4.6.

Де: 1 - поплавець 2 - стислива рідина 3 - електротурбіна з генератором.

Перераховані вище типи хвильових енергетичних установок включають елементи, що знаходяться на поверхні моря і тому схильні до впливу не тільки розрахункових, але і екстремальних штормових хвиль. Для запобігання такому впливу можна розташовувати робоче тіло повністю під рівнем моря. У таких установках " хвиля, що набігає" тиску, обумовлена ​​різницею тисків під гребенем і западиною хвилі, використовується для стиснення еластичних оболонок, покладених на дно моря в напрямку руху хвилі, або впливу на горизонтальну майданчик, укріплену на опорах на дні моря. Поштовхи тиску в оболонках або над горизонтальним майданчиком використовуються для підвищення тиску та переміщення робочої рідини чи газу.

У Великій Британії запропонована установка "пружна труба", здатна сприймати не тільки вертикальну, а й горизонтальну складову гідростатичного тиску. Дослідження на моделі показали високу швидкість реакції "труби" зміну хвильового тиску. У Брістольському університеті Великобританії ще в 1976 р. була запропонована установка під назвою "Брістольський циліндр". Установка є круговим циліндром, повністю зануреним у поверхневий шар води паралельно фронту хвилі. Циліндр має позитивну плавучість і міститься в затопленому стані якірною системою, у зв'язках якої встановлюються навантажувальні пристрої, наприклад гідроциліндри.

У Японії в ці роки зробили і випробували першу у світі великомасштабну офшорну установку плаваючу "Каїшеї" в Японському морі. Установка включала 9 генераторів на борту, які були встановлені вище за хвиле-приймальні камери, відкриті нижче рівня води. Хвилювання викликало періодичний стиск та розрідження повітря, проганяли через повітряні турбіни з приводом на генератори. Крім того, в Японії були зроблені інші типові великі хвильові установки, включаючи Caisson-type Oscillating Water Column prototype. Ця установка має 4 кесони з габаритними розмірамикожного кесона 20,9х2 4,3х27,0 метра. Робоча глибина води становила 18 м. Кожен кесон мав 4 відкриті з фронтальної частини отвори, звернені до хвиль, що набігали. Кожен отвір відповідав окремому відсіку камери, які розділені перегородками. Поршнева дія осцилуючих водяних колон викликала рух повітря через турбіни Уельсу (1,34 м у діаметрі, 16 лопатей). Використовували генератори на 60 кВт кожен. Цей прототип випробовували в Японському морі в порту Саката у префектурі Ямагата. Португалія реалізує проект 0,5 мегаватної берегової хвильової енергетичної установки на острові Рісо (Азорські острови). Розміри бетонної компресійної камери становлять 12×12 м, а повітропровід для повітряної турбіни Уельсу має діаметр 2,3 м. В Індії побудована дослідна установка на 150 кВт також з турбіною Уельсу біля острова Трівандрум.

Единбурзька фірма Aquamarine Power здала в експлуатацію Європейському дослідному центрі морської енергії (European Marine Energy Centre), найбільшу у світі хвильову електростанцію "Устриця" (Oyster), створену за сприяння вчених із Королівського університету в Белфасті (Queen's University Belfast).

Елементи "Устриці", встановлені на дні навряд, нагадують розтягнуті автонасоси. їх вертикальні стінки зібрані з п'яти великих паралельних труб-поплавців. Хвиля, що йде до берега нахиляє цю стінку (начебто злегка качає насос ногою) і, повертаючись на петлях навколо горизонтальної осі, приводить у дію поршень, нагнітає воду в трубопровід високого тиску. Вода, що надходить під тиском на берег, крутить ротор електрогенератора. Розташування між морем та сушею пристрою для збору хвильової енергії та електроперетворювачі реалізовано вперше. Вигоди такого варіанта розміщення справді очевидні: матеріали на суші пропрацює довше, та її обслуговувати простіше. Oyster вже включений до споживчої електромережі та почав справно живити енергією кілька сотень будинків на шотландському узбережжі. На сьогодні у морях працюють уже десятки порівняно невеликих хвильових електростанцій. Перша у світі велика комерційна ВЕС почала генерувати струм минулого року у Португалії під містечком Агусадора.

Загалом створення хвильових електростанцій визначається оптимальним виборомакваторії океану із стійким запасом хвильової енергії, ефективною конструкцією станції, в яку вбудовано пристрої згладжування нерівномірного режиму хвилювання. Вважається, що ефективно хвильові станції можуть працювати при використанні потужності близько 80 кВт/м. Досвід експлуатації існуючих установок показав, що електроенергія, що виробляється ними, поки що в 2-3 рази дорожча за традиційну, але в майбутньому очікується значне зниження її вартості. Потужні багатомодульні хвильові установки можуть бути гарною енергетичною базою для створення екологічно чистих об'єктів переробної промисловості морського та прибережного базування.

Рух океанських хвиль супроводжується виділенням фантастичних обсягів енергії. Однак людство поки що так і не навчилося ефективно переробляти цю енергію для своїх цілей. Одна з найуспішніших на Наразіспроб – хвильова електростанція Oceanlinx в акваторії міста Порт-Кембла, Австралія.

В даний час у світі проводяться випробування шести хвильових електростанцій. Електростанція Oceanlinx біля берегів Австралії була введена в експлуатацію ще в 2005 році, проте потім була демонтована для реконструкції та переобладнання, і тільки зараз знову запущена в дію.

Принцип роботи хвильової електростанції полягає в тому, що хвилі, що проходять через неї, поштовхами заповнюють водою спеціальну камеру, витісняючи міститься в цій камері повітря. Стиснене повітря під тиском проходить через турбіну, обертаючи її лопаті. В результаті виробляється електрика.

Основним елементом, що визначає ефективність роботи хвильової електростанції, є турбіна. Через те, що напрямок руху хвиль та їхня сила постійно змінюються, звичайні турбіни для вироблення хвильової електроенергії непридатні. Тому на станції Oceanlinx використовується турбіна Denniss-Auld з регульованим кутом повороту лопатей.

Одна силова установка Oceanlinx має потужність (у піковому режимі) від 100 кВт до 1,5 МВт. Установка Порт-Кембла постачає в електромережу міста 450 кВт електрики.

Енергія хвиль океанів перевищує за питомою потужністю як вітрову, і . Середня потужність хвиль океанів та морів перевищує 15 кВт на погонний метр, а при висоті хвиль у 2 метри, потужність може досягати і всі 80 кВт на погонний метр.

При перетворенні енергії хвиль, ефективність може суттєво перевищувати інші альтернативні способи, такі як вітряні та сонячні електростанції, досягаючи коефіцієнта корисного використання 85%.

Енергію з морської хитавиці можна отримати, перетворивши коливальний рух хвиль вгору і вниз в електричну енергію за допомогою генератора. У найпростішому випадку генератор повинен отримувати момент обертання на вал, при цьому проміжних перетворень не повинно бути багато, а більша частина обладнання повинна знаходитися по можливості на суші.

Перший промисловий варіант хвильової електростанції, побудований шотландською компанією Pelamis Wave Power, був запущений в експлуатацію в 2008 році за 5 кілометрів від берега в місті Повуа-ді-Варзін, в районі Агусадора в Португалії. Електростанція має назву Pelamis P-750. Вона складається з трьох однакових конвертерів, що гойдаються на хвилях Атлантичного океану, що виробляють разом 2,25 МВт електричної енергії. Кожен конвертер складається із чотирьох секцій.

Конвертери мають довжину 120 метрів, діаметр 3,5 метра, а важать по 750 тонн. Ці конструкції змієподібної форми схожі на плаваючі потяги з чотирьох вагонів, або на морських змій, як їх називають місцеві жителі.

Кожна секція містить гідравлічний мотор та генератор. Гідравлічні мотори рухаються маслом, яке рухають поршні, керовані, у свою чергу, рухом стиків конструкцій на хвилях вгору і вниз. У стиках розташовані спеціальні силові модулі, розроблені так, щоб поршні працювали найефективніше.

Гідравлічні двигуни обертають генератори, які у свою чергу виробляють електрику. Електроенергія подається до берега через силові кабелі. Цієї енергії достатньо для забезпечення 1600 будинків прибережного містечка Повуа-ді-Варзін.

У 2009 році біля берегів Оркнейських островів, у північній частині Шотландії, було запущено ще одну унікальну споруду, що виробляє енергію завдяки хвилі Північного моря. Це розроблений та побудований единбурзькою компанією Aquamarine Power, генератор «Oyster», що в перекладі означає «Устриця».

Проект є великим поплавцем-насосом, який розгойдується хвилями вперед і назад, і приводить, таким чином, в рух двосторонній насос, розташований на дні, на глибині близько 16 метрів.

Особливість конструкції в тому, що вся електрична частина пристрою винесена на берег, а зв'язок між цими двома частинами - поплавком-насосом та береговою електростанцією здійснюється через трубу, по якій морська водапід тиском прямує до гідроелектрогенератора.

Ця станція живить електроенергією кілька сотень будинків, а максимальна потужність, яку може розвинути система, становить 600 кВт.

В Aquamarine Power впевнені, що проект Oyster є лише першим кроком. У компанії подумують про створення парку з 20 таких агрегатів, які б виробляти мегавати електроенергії для забезпечення 9000 приватних будинків. Ще одним варіантом може бути будівництво комплексу з кількох поплавців-насосів, що працюють на одну потужну берегову гідроелектричну турбіну.

У тому ж 2009 році у Великобританії біля узбережжя Корнуолла почалося будівництво комплексу хвильових генераторів Wave Hub, які з'єднуються з берегом за допомогою силового кабелю. Комплекс генераторів марки PowerBuoy, американської компанії Ocean Power Technologies, працює за рахунок вертикального переміщення поплавців, які ковзають колонами, заякореними біля дна. Глибина, де встановлені колони, становить 50 метрів, а загальна потужність системи з 400 буїв становитиме у результаті 50 МВт.

Це найбільша хвильова електростанція у світі, і її будівництво має тривати за планом протягом 5 років. Буї розташовані в морі, починаючи з відстані 16 кілометрів від берега, де розташоване містечко Хейлі, і далі, протягом 1800 метрів, повинні розміщуватися загалом 400 таких буїв. Проект постійно (досі) розвивається, а дані про технічні характеристикискрізь різняться. За останніми неофіційними даними, досягнуто максимальної потужності 20 МВт.

Буї влаштовані в такий спосіб. Колона містить усередині генератор, який за рахунок системи поршнів наводиться в рух, та виробляє електрику, коли буй коливається на хвилях. від кожного буя передається проводами на підводну підстанцію, від якої силовий кабель передає електроенергію на сушу.