Det bølge eller bølgeenergi Det er den mekaniske energi, der genereres af bølgerne, og som omdannes til elektrisk energi. Det er den kinetiske energi af vand, der produceres af vindens energi i dens friktion med overfladen af vandlegemer..
Denne kinetiske energi omdannes af turbiner til elektrisk energi, der er en vedvarende og ren energi. Antecedenterne for brugen af denne energi går tilbage til det 19. århundrede, men det er i slutningen af det 20. århundrede, når det begynder at tage fart..
I dag er der et stort antal systemer, der foreslås for at drage fordel af bølgenergiformer. Disse inkluderer bølgeoscillation, bølgechok eller trykvariationer under bølgen..
Det generelle princip for disse systemer er ens og består i at designe enheder, der omdanner bølgenes kinetiske energi til mekanisk energi og derefter til elektrisk energi. Imidlertid er design og implementering meget varierende og kan installeres på kysten eller offshore..
Udstyr kan være nedsænket, halvt nedsænket, flydende eller bygget på kysten. Der er systemer som Pelamis, hvor den opadgående bevægelse af bølgerne aktiverer hydrauliske systemer ved tryk, der aktiverer motorer koblet til elektriske generatorer..
Andre drager fordel af bølgekraften, når de bryder ved kysten, enten ved at skubbe hydrauliske stempler eller luftkolonner, der bevæger turbiner (Eksempel: OWC-system, oscillerende vandkolonne).
I andre designs bruges bølgekraften, når den bryder på kysten for at kanalisere den og fylde reservoirer. Derefter bruges det lagrede vands potentielle energi til at flytte turbiner ved tyngdekraften og generere elektrisk energi..
Bølgeenergi har utvivlsomt fordele, da den er vedvarende, ren, gratis og har en lav miljøpåvirkning. Imidlertid indebærer det nogle ulemper forbundet med de miljømæssige forhold, som udstyret fungerer under, og bølgernes egenskaber..
Havmiljøets forhold udsætter strukturer for korrosion fra saltpeter, påvirkning af havfauna, høj solstråling, vind og storme. Afhængigt af systemtypen kan arbejdsforholdene derfor være vanskelige, især i nedsænkede eller forankrede offshore-systemer..
Ligeledes er vedligeholdelse dyrt, især i offshore-systemer, da ankre regelmæssigt skal kontrolleres. På den anden side kan de, afhængigt af systemet og området, påvirke navigations-, fiskeri- og rekreative aktiviteter negativt..
Artikelindeks
Det har sine fortilfælde i det 19. århundrede, da den spanske José Barrufet patenterede det, han kaldte "marmotor". Denne maskine producerede elektricitet fra den lodrette svingning af bølgerne og blev først markedsført i 80'erne af det 20. århundrede.
Barrufets apparater bestod af en række bøjer, der svingede op og ned med bølgerne og kørte en elektrisk generator. Systemet var ikke særlig effektivt, men ifølge opfinderen var det i stand til at generere 0,36 kW.
I dag er der mere end 600 patenter til at udnytte bølgekraften for at generere elektrisk energi. Disse kan arbejde ved hjælp af den kraft, der frembringes ved den lodrette svingning eller den, der genereres af bølgernes påvirkning på kysten..
Driften af bølgekraftsystemer afhænger af den bevægelse, som du vil drage fordel af fra bølgerne. Der er flydende eller forankrede systemer på land, der drager fordel af vandets lodrette svingning, mens andre fanger kraften af bølgernes chok på kysten.
Tilsvarende er der dem, der bruger variationen af tryk under overfladen af bølgen. I nogle tilfælde tillader bølgernes kinetiske energi, at havvand lagres og drager fordel af dets potentielle energi (falder på grund af tyngdekraften) til at aktivere elektriske turbiner..
I andre systemer producerer bølgenes mekaniske energi bevægelser af hydrauliske stempler eller luftmasser, der aktiverer hydrauliske motorer eller turbiner til at generere elektricitet..
Disse systemer kan være halvt nedsænket eller nedsænket og drage fordel af den oscillerende bevægelse forårsaget af svulme på land. Nogle systemer bruger overfladens kraft til at svulme op, og andre dybe bevægelser.
Der er systemer med leddelte segmenter, såsom Pelamis eller "havslange", hvor bølgerne bevæger leddelte moduler, der aktiverer hydrauliske motorsystemer koblet til elektriske generatorer..
Et andet alternativ er Salter and, hvor bøjer, der er fastgjort til en akse, udfører en pitchningsbevægelse med bølgerne, der også aktiverer hydrauliske motorer. På den anden side er der en hel række forslag baseret på bøjer, hvis svingning også aktiverer hydrauliske systemer.
Archimedean Wave Oscillator består af to cylindre monteret i serie på en struktur forankret til havbunden. Den øverste cylinder har sidemagneter og bevæger sig lodret nedad med bølgetrykket.
Når cylinderen går ned, trykker den på den nederste cylinder, der indeholder luft, og når bølgetrykket giver, driver lufttrykket systemet opad. Den lodrette oscillerende bevægelse af den magnetiserede cylinder tillader, at der genereres elektricitet ved hjælp af en spole.
Den består af en flydende platform bundet til bunden med finner, der gør det muligt at modtage vandet bevæget af bølgerne, hvilket får strukturen til at oversvømme. Vandet akkumuleres og cirkuleres derefter gennem en central søjle gennem en turbine.
Disse systemer er installeret ved kysten og udnytter den energi, der genereres ved at bryde bølgerne. Begrænsningen af disse systemer er, at de kun fungerer på kyster med stærke bølger.
Et eksempel er systemet designet af den baskiske ingeniør Iñaki Valle, som består af en platform forankret til den skrånende kyst med en magnet på skinnerne. Bølgen skubber magneten opad, den falder ned af tyngdekraften og bevægelsen inducerer en spole til at producere elektricitet.
Den består af et system af plader, der svinger frem og tilbage med bølgenes bølge og strøm, og denne bevægelse aktiverer den elektriske turbine ved hjælp af en stempelpumpe..
I dette tilfælde er det et spørgsmål om flydende plader forankret til kysten, der modtager kraften til bølgebrydningen og aktiverer et hydraulisk system. Den hydrauliske motor driver igen en turbine, der genererer elektricitet.
Den består af en række neddykkede bøjer forankret til havbunden, og hvis svingning aktiverer hydrauliske pumper, der fører havvand til kysten. Det pumpede vand aktiverer en turbine til at generere elektricitet.
Der er en række systemer, der lagrer havvand i tanke, og som ved tyngdekraften kan aktivere Kaplan-møller og generere elektricitet. Vandet når tankene drevet af selve bølgen som i TAPCHAN-systemet (Tapered Channel Wave Power System) eller SSG Wave Energy (Sea-wave Slot-cone Generator).
I andre tilfælde bruges vandets kraft, der drives af bølgerne, til at flytte en luftkolonne, der genererer elektricitet, når den passerer gennem en turbine..
For eksempel i OWC-systemet (oscillerende vandkolonne) kommer vandet i bølgestrømningen gennem en kanal og driver indeluften. Luftsøjlen stiger gennem en skorsten og passerer gennem turbinen for at gå ud.
Når vandet trækker sig tilbage i bølgenes udgang, kommer luften ind i skorstenen igen og bevæger turbinen igen. Dette har et design, der får det til at bevæge sig i samme retning i begge strømme.
Et andet lignende system er ORECON, hvor svingningen af vandet inde i kammeret driver en svømmer, der igen presser luften til at passere gennem turbinen. Dette system fungerer lige ved at flytte luft i begge retninger.
Det er en energi fra en næsten uudtømmelig naturlig kilde som havets bølger.
Kilden til bølgeenergi er havbølger, hvor økonomisk ejerskab ikke udøves.
Bølgenergi genererer ikke affald, og de hidtil foreslåede systemer til dets anvendelse genererer ikke relevant affald i processen..
Enhver indblanding i vandmiljøet eller kystmiljøet medfører en vis miljøpåvirkning, men de fleste af de foreslåede systemer har ringe påvirkning.
Nogle bølgekraftsystemer tillader udvinding af havvand til at udføre afsaltningsprocesser og opnå drikkevand eller til produktion af brint.
For eksempel dem, hvis drift involverer fangst og lagring af havvand ved kysten, såsom TAPCHAN og SSG Wave Energy.
De fleste af ulemperne er ikke absolutte, men afhænger af det specifikke bølgesystem, vi evaluerer..
Energiproduktionens hastighed afhænger af bølgernes tilfældige opførsel i regelmæssighed og styrke. Derfor er de områder, hvor brugen af denne energi kan være effektiv, begrænsede..
Bølgens amplitude og retning har tendens til at være uregelmæssig, så den indgående effekt er tilfældig. Dette gør det vanskeligt for enheden at opnå maksimal ydelse over hele frekvensområdet, og energiomdannelseseffektiviteten er ikke høj..
Vedligeholdelsen af de involverede strukturer medfører visse vanskeligheder og omkostninger i betragtning af de ætsende virkninger af havsaltpeter og påvirkningen fra selve bølgerne. I tilfælde af installationer til havs og nedad stiger omkostningerne til vedligeholdelse på grund af adgangsvanskeligheder og behovet for periodisk tilsyn..
Strukturerne til at fange bølgeenergi og konvertere den til elektrisk energi udsættes for ekstreme forhold i havmiljøet. Disse inkluderer fugtighed, saltpeter, vind, regn, storme, orkaner, blandt andre..
Storm betyder, at enheden skal modstå belastninger 100 gange højere end den nominelle, hvilket kan forårsage skade eller total skade på udstyret.
Havliv er også en faktor, der kan påvirke udstyrets funktionalitet såsom store dyr (hajer, hvaler). På den anden side klæber toskaller og alger sig på udstyrets overflade, hvilket forårsager betydelig forringelse..
Den oprindelige økonomiske investering er høj på grund af det nødvendige udstyr og vanskelighederne ved installationen. Udstyret har brug for specielle materialer og belægninger, hermetiske og forankringssystemer.
Afhængigt af den anvendte systemtype kan disse påvirke navigation, fiskeri og turistattraktionen i området..
Selvom Middelhavets potentiale er lavt med hensyn til bølgeenergi, er det i det Cantabriske Hav og i Atlanterhavet meget højt. I den baskiske by Mutriku er der et kraftværk bygget i 2011 med 16 vindmøller (300 kW effekt).
I Santoña (Cantabria) er der et andet bølgekraftværk, der bruger 10 nedsænkede bøjer til at drage fordel af bølgenes vertikale svingningsenergi og generere elektricitet. På De Kanariske Øer er der flere projekter for at øge bølgenergi på grund af de gunstige forhold på deres kyster.
I 2008 installerede Ocean Power Delivery (OPD) tre Pelamis P-750 maskiner, der ligger 5 km ud for den portugisiske kyst. Disse er placeret i nærheden af Póvoa de Varim med en installeret kapacitet på 2,25 MW.
OWC-teknologi bruges på øen Orkney, hvor et system er blevet installeret siden 2000 kaldet LIMPET. Dette system har en maksimal produktion på 500 KW.
I 2004 et pilotprojekt af typen Wave Dragon i Danmark, hvis dimensioner er 58 x 33 m og med en maksimal effekt på 20 KW.
Installationen af et anlæg af SSG Wave Energy-systemet i Svaaheia (Norge) er i gang.
I 2002 blev der installeret et pilotprojekt for en Power Buoy-enhed i New Jersey med en offshore-bøje, der måler 5 m i diameter, 14 m lang og med en maksimal effekt på 50 kW..
I Oregon blev et SSG Wave Energy pilotanlæg installeret i havnen i Garibaldi. På Hawaii promoverer de også vedvarende energikilder, og i tilfælde af øen Maui er den vigtigste vedvarende kilde bølgeenergi.
Endnu ingen kommentarer