Разработки в стадии проектного рассмотрения относятся к созданию термальных установок для отъема тепловой энергии слоев тропических морей и размещения ряда крупных турбин, утилизирующих энергию Гольфстрима и Куросио. Эти проекты финансируются, и реализация некоторых из них ожидается в 1990-2000 гг.
Однако самым грандиозным и смелым направлением в энергетике океана является появившаяся лишь несколько лет назад волновая энергетика. Впечатляющей является сама идея получения энергии от морских волн в больших масштабах, хотя эта возможность и не связана с каким-либо выдающимся изобретением, знаменующим событие в технике. Она выступает как результат и выражение достаточно высокого научно-технического потенциала, и сегодня вопрос стоит не о принципиальной реализуемости волновых электростанций, а о том, насколько их появление оправдано и увязано с необходимостью удовлетворения комплексу требований, среди которых собственно энергетические проблемы не являются самодовлеющими. Сюда относится в первую очередь все более отчетливо осознаваемая необходимость изменения структуры энергоносителей путем развития альтернативных (по отношению к нефти и углю) источников энергии для уменьшения загрязнения среды и создания предпосылок внедрения рациональных технологий переработки ископаемого топлива. Появление и развитие волновой энергетики свидетельствует о ее способности стать одним из фрагментов сложной картины энергетики будущего.
Волновая мощность Мирового океана оценивается в 2,7 млрд кВт, что составляет около 30% потребляемой в мире энергии. Целесообразность установки волновых электростанцией определяется региональными особенностями и прежде всего плотностью приходящей энергии — ее величиной на единицу длины волнового фронта. Некоторые промышленно развитые западные страны имеют шельфовую зону с высокой концентрацией волновой энергии; на участках прибрежной зоны США и Японии, где планируется размещение станций, она составляет около 40 кВт на метр волнового фронта. Еще более благоприятны в этом смысле условия на западном побережье Англии; в районе Гебридских островов, например, удельная мощность фронта достигает 80 кВт/м.
Волновые электростанции сравнительно недешевы. Это понятно, если представить их жизнедеятельность в условиях, когда эффективность возрастает с ростом агрессивности среды. Удельная стоимость их составляет 4000 — 5000 фунтов стерлингов на 1 кВт вырабатываемой энергии, в то время как стоимость тепловых и атомных электростанций — 500 — 1000 фунтов стерлингов на 1 кВт.
Функциональный принцип работы волновой электростанции состоит в преобразовании потенциальной энергии волн в кинетическую энергию пульсаций и оформлении пульсаций в однонаправленное усилие, вращающее вал электрогенератора. Каждая из стран выдвинула собственные варианты реализации этого принципа. Так, преобразователи энергии морских волн, разработанные в Японии, основаны на вытеснении воздуха из ограниченного объема при колебании поверхности воды с подачей воздуха на воздушную турбину. В настоящее время в Японском море испытывается плавучая электростанция «Каймей», выполненная по проекту с участием США, Канады и Англии, мощностью 330 кВт и стоимостью 140 млн. йен. Целью исследований является снятие характеристик воздушных турбогенераторов с помощью телеметрической аппаратуры, определение демпфирующего эффекта при отборе энергии волны, опробование системы крепления станции морскими якорями и испытание систем передачи электроэнергии на берег. Промышленный образец будет иметь 9 воздушных турбин общей мощностью 2 МВт. Помимо этого, с 1978 г. в морских условиях работают около 300 преобразователей небольшой мощности, обеспечивающих задачи навигации.
Преобразователь мощностью 2 МВт, разработанный в США, представляет собой конструкцию в форме полусферы, диаметром 75 м и высотой 18 м, укрепленную на коралловом атолле ниже уровня океана; на поверхности остаются лишь направляющие лопатки низконапорной турбины, соединенной с генератором. Такая станция обеспечит электроэнергией прибрежный поселок из 800 домов и будет служить берегозащитным сооружением.
Примером обеспечения энергией большого острова, не имеющего никаких обычных энергоисточников, является программа, разработанная для острова Маврикий в Индийском океане. В лагуне, отделенной от океана дамбой, располагаются две электростанции мощностью 18 МВт. Низконапорный гидравлический таран использует энергию волн для закачивания воды в общий водосборник на берегу, откуда вода поступает к низконапорным гидротурбинам. Оптимизированный вариант такого преобразователя бассейного типа, разработанный в Норвегии, имеет систему фокусировки волн, вынесенную в море и завершающуюся воронкообразным каналом, что позволяет заполнить резервуар, поднятый на высоту 100 м над поверхностью моря; из резервуара вода поступает на лопатки турбины.
А какова ситуация с развитием волновой энергетики в Англии — стране, история и традиции которой столь тесно связаны с морем, стране, обладающей всем необходимым для принятия очередного вызова окружающей ее стихии? Об этом читатель может узнать из предлагаемой книги. В ней рассматриваются технические особенности и ход реализации английских проектов преобразователей волновой энергии, но эти и связанные вопросы подчинены общему полемическому строю книги, направленному на ориентацию общественного мнения в поддержку нового направления как противовеса энергетике, использующей уголь, нефть и уран. Возможно, что изложение не везде покажется читателю одинаково интересным, еще более вероятно, что найдутся читатели, которым позиция автора покажется несколько категорической. Однако трудно не увлечься энтузиазмом и пылкостью, с которой отстаивается эта позиция, и верой автора в будущность волновой энергетики. Со страниц книги звучит горячий призыв к активному внедрению альтернативных энергоисточников и доносится гул сражения за новый облик завтрашней энергетики.
