Power Wave: פעולה

מים עולמיים אוקיינוס להסתיר עושר עצום, כאשר העיקריות שבן, אולי, הם האנרגיה האינסופית של גלי ים. בפעם הראשונה את השימוש באנרגיה הקינטית התגלגל לחוף פיר לחשוב במאה ה -18 בפריז, שבו הפטנט הראשון עבור טחנת גל הוצג. עכשיו הטכנולוגיה זינק קדימה, ואת תחנת הכוח גל המסחרית הראשונה הוקמה במשותף על ידי מדענים, אשר החל לפעול בשנת 2008.

למה זה משתלם?

זה לא סוד כי עושר טבעי הם על סף אפיסת כוחות. פחם, נפט וגז - מקורות האנרגיה העיקריים - בא אל קיצו. על פי התחזיות האופטימיות ביותר של מדענים, עתודות תימשכנה 150-300 שנים של חיים. אנרגיה גרעינית היא גם לא עומדת בציפיות. כוח וביצועים גבוהים להחזיר את עלויות ההקמה, התפעול, אבל הבעיות של השלכת פסולת ופגיעה סביבתית, ואילצו בקרוב לנטוש אותם. מסיבות אלה, מדענים מחפשים חדשים מקורות אנרגיה חלופיים. עכשיו לפעול רוח אנרגיה סולארית. אבל עבור כל מעלותיה, יש להם חסרון משמעותי - יעילות נמוכה. לענות על הצרכים של האוכלוסייה כולה לא יצליח. לכן, פתרונות חדשים נדרשים.

כדי לייצר חשמל, תחנת כוח הגל משתמשת באנרגיה הקינטית של גלים. על פי ההערכות השמרניות ביותר, הפוטנציאל הזה נאמדת בכ -2 מיליון מגוואט, אשר ניתן להשוות עם 1000 עובדים במלוא התפוקה של תחנות כוח גרעיניות, וכן מול גל של מטר אחד הוא כ 75 קילוואט / מטר. כאשר זה לא הוא ציין שום השפעות מזיקות על הסביבה.

התכנית הכללית של עבודה

כוח הגל נקרא צף מבנים המסוגלים להמיר את האנרגיה המכנית של תנועה גל לחשמל ולהעביר אותו אל הצרכן. במקרה זה, נסה להשתמש בשני מקורות:

1. מניות קינטי. פירים ימיים לעבור דרך הצינור בקוטר הגדול להבים מסתובבים, המעבירים כוח הגנרטור החשמלי. זה חל עיקרון פנאומטי - המים החודרים בתא מיוחד, מחליף את החמצן מהן, אשר מנותב דרך מערכת הערוץ וסיבוב להבי הטורבינה.
2. רולינג כוח. במקרה זה, תחנת כוח הגל מתנהגת כמו לצוף. העברה במרחב יחד עם פרופיל הגל, זה דרך מערכת מורכבת של מנופי גרם הטורבינה כדי לסובב.

במדינות שונות משתמשות בטכנולוגיה שלהם להמרת תנועה מכנית של גלי לחשמל, אבל כשמסתכלים על התמונה הכללית של הפעולה הוא זהה.

החסרונות של כוח גל

המכשול העיקרי השימוש הנרחב של תחנות כוח הגל הוא עלותם. בגלל המבנה המורכב והתקנה מורכבים על פני השטח של עלויות יישום מי ים של מתקנים כאלה הפעלת המערכת גבוהה לבניית תחנות כוח גרעיניות או תחנות כוח תרמיות.

בנוסף, יש מספר חסרונות אחרים, אשר קשור בעיקר עם הופעתה של בעיות חברתיות וכלכליות. הדבר הוא כי התחנות הצפות הגדולות לסכן ולהפריע ניווט ודיג - Float כוח הגל יכולות פשוט לתפוס אנשים מאזור הדיג. השלכות סביבתיות אפשריות. שימוש בצמחים משמעותי שמכווץ פירים ימיים, מה שהופך אותם קטנים ואינו להגיע לחוף. גלי בינתיים למלא תפקיד חשוב בתהליך חילוף הגזים של האוקיינוס, לטהר את פני השטח שלו. כל זה עלול להוביל שינוי במאזן האקולוגי.

היבטים חיוביים של כוח הגל

יחד עם מוגבלויות גל כוח יש מספר יתרונות אשר יש השפעה חיובית על פעילות אנושית:

• התקנה, בשל העובדה כי האנרגיה גל הוא רווה, יכול להגן על מתקני החוף (מרינות, נמלים) על השמדת הכח של האוקיינוס;
• ייצור החשמל מגיע במחיר מינימלי;
• התרגשות מתח גבוהה גורמת windfarm חסכוני יותר רוח או אנרגיה סולארית.

יש מניות אנרגיה קרקע ומים, בעיקר הנהר. בניית תחנות על גשרים, מעברי, רציפים היא להציג נקודת מבט של תחום ייצור חשמל.

הבעיות שיש לפתור

האתגר העיקרי העומד בפני הקהילה המדעית כיום - הוא לשפר את המבנה, אשר יפחית את עלות החשמל, אשר מופקת על ידי כוח הגל. עיקרון הפעולה אמור להישאר באותה רמה, אבל השתמש כדי ליצור יחידות תצטרכנה טכנולוגיות וחומרים חדשים.

כוחה הגל הממוצע של 75-85 קילוואט / מטר - זה על מגוון של התחנות ביותר להתאמה אישיות. עם זאת, במהלך בכוח הסערה פירית ימי מגביר מספר פעמים ויוצרת סכנת חורבן הצמחים. זה לא להב אחד נמחץ או מכופף אחרי הסערה. כדי לפתור בעיה זו, שיטות מלאכותיות מדענים לצמצם את הכח הספציפי של גלי. בעיה אחת היא כי השימוש המסיבי של תחנות גל יוביל לשינוי האקלים. דור של אנרגיה חשמלית מתבצע על ידי סיבוב כדור הארץ (אשר נוצר כמו גל). השימוש הנרחב של צמחים להפוך את כדור הארץ מסתובבת לאט. איש אינו מרגיש את ההבדל, אבל זה יהרוס מספר מגמות אשר ממלאות תפקיד חשוב בכל הנוגע לחילופי החום של כדור הארץ.

Windfarm הטייס הראשון בעולם

תחנת כוח הגל הראשונה הופיעה ב 1985 בנורבגיה. היכולת שלו הייתה 500 כ"ס, והיא הייתה אב טיפוס. עקרון הפעולה שלה מבוסס על דחיסה מחזורית והרחבה של המדיום:

• גליל עם תחתית פתוחה השקועה במים, כך בקצה שלה היה שוקת גל נמוכה - נקודת lowermost שלה;
• לפגוע מים תקופתיים דוחס את האוויר בחלל הפנימי;
• בהגיעו בלחץ מסוים פותח את שסתום המאפשר מעבר של חמצן דחוס אל הטורבינה.

צמח זה מסופק 500 קילוואט של חשמל, זה הספיק כדי לאשר את האפקטיביות של המערכות, אשר תרמו להתפתחות שלהם.

תחנת הכח התעשייתית הראשונה בעולם

המפעל בקנה מידה מסחרי הראשון בעולם נחשב Oceanlinx במימי Kembla פורט, אוסטרליה. היא הוזמנה בשנת 2005, אבל אז נשלח שיקום מחדש הרוויח ב 2009, וזו הסיבה באזור כיום בשימוש ו גאות לנפנף כוח. עיקרון הפעולה שלו הוא כדלקמן:

1. גלים להפעיל מעת לעת לתוך תאים מיוחדים, מכריח אוויר דחוס.
2. בהגיעו הלחץ הקריטי של האוויר הדחוס באמצעות רשת של ערוצים מסובב את הגנרטור החשמלי.
3. כדי ללכוד את התנועות ולנפנף להבי טורבינת כוחות לשנות זווית הנטייה שלהם.

כוח המדידה היה כ 450 כ"ס, למרות כל מקטע מסוגל להנפיק תחנה מ 100 קוט"ש לאנרגיה חשמלית 1.5 MWh.

Windfarm המסחרי הראשון בעולם

פרסומת כוח הגל הראשונה הרוויחה בשנת 2008 ב Aguçadoura, פורטוגל. יתר על כן, הוא הצמח הראשון בעולם העושה שימוש בגלי אנרגיה מכנית ישירה. הפרויקט הופק חברה בריטית Power Wave Pelamis.

מבנה היצירה כולל מספר סעיפים אשר משתחררים לעלות עם פרופיל גל. הסעיף המאובטח pivotally למערכת הידראולית ובמהלך התנועות שלה לנקיטת פעולה כלשהי. המנגנון ההידראולי גורם הרוטור כדי לסובב את הגנרטור, ובכך מייצר חשמל. משמש גל פורטוגל כוח יתרונות וחסרונות הם. היתרון של התקנת קיבולת גדולה - כ 2.25 MW, אלא גם את האפשרות של התקנת קטעים נוספים. אחד החסרונות של התקנה - הקושי מתעורר עם העברת אנרגיה חשמלית על ידי חוט לצרכן.

תחנת כוח הגל הראשונה של רוסיה

ברוסיה, הראשון WEC הופיעו 2014 בטריטוריה Primorsky. הוא עוסק צוות הפיתוח של מדענים מהאוניברסיטה הפדרלית אורל והמכון Oceanology פסיפיק, פבר RAS. היחידה בעלת אופי ניסיוני. המוזרות שלו היא בכך שהוא משתמש באנרגיה של לא רק את הגלים, אבל גאות הגאות / נמוכה.

במוסקבה, אותו מתכנן לבנות מעבדת מחקר, אשר תעסוק בפיתוח ויצירת תחנת לצוף המקומית הראשונה. אולי אחרי זה כוח הגל גם יהיה מסוגל לשימוש תעשייתי או מסחרי ברוסיה.