Альтернативные источники энергии и энергосбережение - [71]
По оценке создателя машины, Searaser может поднимать морскую воду на высоту до 200 м. Один полноразмерный поплавок Searaser развивает мощность 0,25 МВт.
Волновая энергетическая установка представляет собой укрепленную в донном грунте стойку, на которой шарнирно закреплен двуплечный рычаг (рис. 5.4). На одном конце рычага находится поплавок, а другой связан с поршнем водяного насоса. Колебания поплавка вызывают движение поршня водяного насоса, нагнетающего по трубопроводу воду в накопитель. Из него вода под действием силы тяжести стекает вниз, вращая лопасти турбины гидрогенератора. Последний вырабатывает электрический ток.
Рис 5.4.Волновая энергетическая установка
Главный плюс изобретения заключается в том, что у него нет ахиллесовой пяты большинства современных волновых установок. Обычно устройства генерируют энергию непосредственно в море, а на берег доставляют ее с помощью кабеля.
В итоге снижается себестоимость установки, облегчаются монтаж и эксплуатация. В конструкции предусмотрена штормовая защита. Изобретение запатентовано и получило свидетельство № 2006121511 (023345) «Волновая энергетическая установка». Создана действующая модель установки. Таким образом, российский изобретатель Антон Кирюнин предложил новый метод использования энергии морских волн. Изобретатель руководствовался принципами ТРИЗа — классической теории решения изобретательских задач, разработанной «отцом» советских изобретателей Генрихом Альтшуллером (http://aenergy.ru/1216).
Новая волновая установка может работать не только в прибрежных водах морей и океанов, но и на речных магистралях. По предварительным расчетам, оптимальная мощность одного энергомодуля будет составлять порядка 10 кВт при КПД 25 %. Себестоимость 1 кВт-ч, вырабатываемого волновой установкой, сравнима с себестоимостью 1 кВт-ч, вырабатываемого ветряками.
Московские ученые из компании «Прикладные технологии» представили новую разработку — электростанцию-поплавок. В ней предусмотрен специальный колебательный механизм, который действует согласованно с морским волнением и эффективно преобразует энергию волн в электричество. Его принцип производства электричества из энергии волн более эффективен по сравнению с существующими аналогами (http://aenergy.ru/1628).
Само устройство (рис. 5.5) представляет собой капсулу-поплавок, плавающую на поверхности воды. Его, можно располагать как вблизи от берега, так и вдали от него. Капсулу необходимо либо привязывать к стационарному объекту, либо можно установить множество капсул, которые будут связаны между собой. В последнем случае их общая мощность может достигать нескольких десятков мегаватт.
Рис. 5.5.Электростанция-поплавок
Поплавковые электростанции можно использовать для обеспечения энергией прибрежных и островных поселений, плавучих заводов, морских нефтяных вышек. По оценкам разработчиков, стоимость электроэнергии при этом будет составлять не более 2 руб. за кВт-ч, а капитальные затраты на сооружение электростанций окупятся за 2 года при общем сроке службы в десятки лет.
В России поплавковые электростанции были бы наиболее перспективны в незамерзающих акваториях Баренцева моря, в качестве регионального или сезонного источника энергии — на Черном, Каспийском и Дальневосточных морях.
Среди специалистов, занимавшихся энергией морских волн, существует общая точка зрения: энергия морских волн может быть использована довольно просто, но, в первую очередь, не в полосе прибоя, как многие думали раньше, а в открытом море, причем мощность установок будет весьма скромная (http://physiclib.ru/).
В качестве примера подобной установки приведем представленное на рис. 5.6 устройство.
Рис. 5.6. Волновое устройство
Это устройство представляет собой нечто подобное плавающему на воде ящику (платформе), обращенному открытой стороной вниз. Устройство имеет довольно большие линейные размеры для того, чтобы колебания ящика под действием волн были небольшими.
Платформа разделена на открытые снизу секции, заполненные воздухом, играющие роль цилиндров поршневой воздушной машины. Волны, проходя под платформой, сжимают поочередно находящийся в секциях воздух. Таким образом, вода играет роль поршня.
Следовательно, в секциях поочередно по мере прохождения под ними волн давление будет то больше, то меньше. Когда данная секция находится над гребнем волны, объем находящегося в лей воздуха уменьшается, воздух сжимается, давление его растет. Когда
Направление движения морских волн же секция находится над межволновой впадиной, давление воздуха снижается.
Если дать возможность воздуху из секции с большим давлением перетекать в секцию с меньшим давлением, а на пути потока воздуха установить небольшую воздушную турбину, соединенную с электрическим генератором, то такое устройство будет преобразовывать энергию волн в электрическую энергию.
Направление протекания воздуха из одной секции в другую будет периодически изменяться. При штиле устройство, очевидно, работать не будет. Поэтому в необходимых случаях на платформе должен быть установлен хорошо защищенный от влаги электрический аккумулятор.
