Elektrownie falowe - przykłady trzech projektów

Energia fal oceanicznych przekracza specyficzną moc zarówno wiatru, jak i energia słoneczna… Średnia moc fal oceanów i mórz przekracza 15 kW na metr bieżący, a przy wysokości fali 2 metrów moc może osiągnąć całe 80 kW na metr bieżący.

Podczas przetwarzania energii fal wydajność może być znacznie wyższa niż w przypadku innych alternatywnych metod, takich jak elektrownie wiatrowe i słoneczne, osiągając sprawność 85%.

Energię z kołysania morza można uzyskać, przekształcając oscylacyjny ruch fal w górę iw dół w energię elektryczną za pomocą generatora. W najprostszym przypadku generator powinien otrzymywać moment obrotowy wału, podczas gdy nie powinno być wielu konwersji pośrednich, a większość urządzeń powinna znajdować się jak najwięcej na lądzie.

Pierwsza przemysłowa wersja elektrowni falowej, zbudowana przez szkocką firmę Pelamis Wave Power, została uruchomiona w 2008 roku, 5 kilometrów od wybrzeża w Povua de Varzin, w regionie Agusadora w Portugalii.Elektrownia nazywa się Pelamis P-750. Składa się z trzech identycznych przetworników, kołyszących się na falach Oceanu Atlantyckiego, generujących łącznie 2,25 MW energii elektrycznej. Każdy konwerter składa się z czterech sekcji.

Konwertery mają 120 metrów długości, 3,5 metra średnicy i ważą 750 ton. Te serpentyny są podobne do pływających konwojów czterech samochodów lub morskich latawców, jak nazywają je miejscowi.

Każda sekcja zawiera silnik hydrauliczny i generator. Silniki hydrauliczne są napędzane olejem, który porusza tłoki, które z kolei są kontrolowane przez ruch przegubów w górę iw dół w falach. Przeguby zawierają specjalne moduły zasilania zaprojektowane tak, aby najefektywniej współpracowały z tłokami.

Silniki hydrauliczne obracają generatory, które z kolei wytwarzają energię elektryczną. Energia elektryczna jest dostarczana do brzegu za pomocą kabli zasilających. Ta energia wystarczy do zasilenia 1600 domów w nadmorskim miasteczku Pauvoa de Varzin.

W 2009 roku u wybrzeży Orkadów, na północy Szkocji, uruchomiono kolejną unikalną konstrukcję, która generuje energię z fal Morza Północnego. Został zaprojektowany i zbudowany przez firmę Aquamarine Power z Edynburga, generator „Oyster”, co oznacza „Oyster”.

Projekt to duża pływająca pompa, która kołysze się w przód iw tył na falach, napędzając w ten sposób dwukierunkową pompę umieszczoną na dnie na głębokości około 16 metrów.

Cechą konstrukcyjną jest to, że cała elektryczna część urządzenia jest sprowadzona na brzeg, a połączenie między tymi dwiema częściami - pompą pływakową i elektrownią lądową - odbywa się za pomocą rury, przez którą woda morska przepływa pod ciśnieniem do generatora hydroelektrycznego.

Stacja ta dostarcza energię elektryczną do kilkuset domów, a maksymalna moc, jaką może rozwinąć system, to 600 kW.

Aquamarine Power uważa, że ​​projekt Oyster to dopiero pierwszy krok. Firma rozważa budowę floty 20 takich jednostek, które mogłyby generować megawaty energii elektrycznej do zasilania 9000 prywatnych domów. Inną opcją mogłaby być budowa kompleksu kilku pływających pomp pracujących na potężnej lądowej turbinie wodnej.

W tym samym 2009 roku w Wielkiej Brytanii, u wybrzeży Kornwalii, rozpoczęła się budowa kompleksu generatorów fal Wave Hub, które są połączone z brzegiem kablem zasilającym. Zestaw generatorów marki PowerBuoy, amerykańskiej firmy Ocean Power Technologies, działa na zasadzie pionowego ruchu pływaków, które ślizgają się po zakotwiczonych na dnie kolumnach. Głębokość zainstalowania kolumn to 50 metrów, a łączna moc systemu 400 boi wyniesie łącznie 50 MW.

Jest to największa elektrownia falowa na świecie, a jej budowa ma potrwać 5 lat. Boje rozmieszczone są w morzu, począwszy od odległości 16 kilometrów od wybrzeża, na którym znajduje się miasto Hailey, a dalej, ponad 1800 metrów, rozmieszczonych ma być łącznie 400 takich boi. Projekt stale (nadal) się rozwija, a dane techniczne są wszędzie inne. Według najnowszych nieoficjalnych danych osiągnięto maksymalną moc 20 MW.

Boje są rozmieszczone w następujący sposób. Kolumna zawiera wewnątrz generator, który jest napędzany systemem tłoków i wytwarza energię elektryczną, gdy boja wibruje pod wpływem fal. Elektryczność z każdej boi jest przesyłany drutem do podstacji podwodnej, z której kabel zasilający przesyła energię elektryczną na ląd.