ObchodPrůmysl

Vlnová elektrárna: princip činnosti

Vody Světového oceánu skrývají v sobě nesčetné množství bohatství, jejichž hlavním zdrojem jsou neomezené zdroje energie ve formě mořských vln. Poprvé se v 18. století v Paříži uvažovalo o využití kinetické energie válcování na břehu, kde byl představen první patent na vlnovod. Nyní se tato technologie posunula daleko dopředu a první komerční vlnová elektrárna vznikla společným úsilím vědců, která byla zahájena v roce 2008.

Proč je to výhodné?

Není žádným tajemstvím, že přírodní zdroje jsou na pokraji vyčerpání. Zásoby uhlí, ropy a plynu - hlavní zdroje energie - se blíží ke konci. Podle nejoptimističtějších prognóz vědců budou rezervy trvat 150 až 300 let života. Jaderná energie také nedokázala splnit očekávání. Velký výkon a produktivita platí za náklady na stavbu, provoz, ale problémy s odpady a poškozováním životního prostředí budou brzy nuceny opustit. Z těchto důvodů vědci hledají nové alternativní zdroje energie. Větrné a solární elektrárny již fungují . Ale díky všem svým zásluhám mají značnou nevýhodu - nízkou efektivitu. Nebude možné uspokojovat potřeby celé populace. Proto jsou potřebná nová řešení.

K výrobě elektřiny využívá vlnová elektrárna kinetickou energii vln. Podle nejkonzervativnějších odhadů se tento potenciál odhaduje na 2 miliony MW, což je srovnatelné s 1 000 jaderných elektráren s plnou mocí a jeden metr přední části vlny představuje přibližně 75 kW / m. Současně neexistuje žádný škodlivý vliv na životní prostředí.

Obecný plán práce

Wave elektrárny se nazývají plovoucí struktury, které jsou schopny převést mechanickou energii pohybu vlny na elektrickou energii a předávat ji spotřebiteli. Postupujte při tom pomocí dvou zdrojů:

  1. Kinetické rezervy. Mořské hřídele procházejí potrubím s velkým průměrem a otáčejí lopatky, které přenášejí sílu na elektrický generátor. Používá se také pneumatický princip - voda, pronikající do zvláštní komory, vysílá kyslík odtud, který je přesměrován podél kanálového systému a otáčí lopatky turbíny.
  2. Energie válcování. V tomto případě funguje vlnová elektrárna jako plovák. Pohybující se v prostoru spolu s profilem vln rotuje turbínu přes komplexní systém páček.

Různé země používají své vlastní technologie k přeměně mechanického pohybu vln na elektřinu, ale mají stejný schéma působení.

Nevýhody vlnových elektráren

Hlavní překážkou rozsáhlého zavádění vlnových elektráren jsou jejich náklady. Vzhledem k komplexnímu návrhu a komplexní instalaci na hladině mořské vody jsou náklady na realizaci těchto zařízení vyšší než u výstavby jaderné elektrárny nebo tepelné elektrárny.

Kromě toho existuje řada dalších nedostatků, které jsou spojeny zejména s vznikem sociálně-ekonomických problémů. Věc je, že velké plovoucí stanice vytvářejí nebezpečí a zasahují do plavby a rybolovu - elektrárna s plovoucí vlnou může jednoduše přemístit osobu z rybářských oblastí. Důsledky pro životní prostředí jsou také možné. Použití zařízení značně zháší námořní šachty, zmenšuje je a nedovoluje proniknout do břehu. Mezitím vlny hrají důležitou roli v procesu výmęny plynu oceánu a ćijí jeho povrch. To vše může vést k posunu ekologické rovnováhy.

Pozitivní aspekty vlnových elektráren

Spolu se svými nedostatky má vlnová elektrárna řadu výhod, které mají pozitivní vliv na lidské činnosti:

  • Zařízení, kvůli tomu, že uhasí energii vlny, mohou chránit pobřežní struktury (kotviště, přístavy) před ničením silou oceánu;
  • Výroba elektřiny probíhá s minimálními náklady;
  • Vysoká vlnová energie činí větrné elektrárny ekonomicky výhodnější než větrné nebo solární elektrárny.

Zásoby energie jsou také k dispozici na pozemcích, zejména řekách. Stavbou stanic na mosty, trajekty, kotviště je vyhlídka na rozvoj této oblasti výroby elektřiny.

Problémy, které je třeba vyřešit

Hlavním úkolem vědecké komunity je nyní zlepšit návrh, který sníží náklady na elektřinu vyráběnou elektrárnami s vlnami. Princip fungování by měl zůstat stejný, ale nové technologie a materiály budou použity k vytvoření zařízení.

Průměrný výkon vlny je 75-85 kW / m - v tomto rozsahu je naladěno většina stanic. Během bouře se síla námořních šachet několikrát zvětšuje a vzniká nebezpečí zničení zařízení. Více než jedna čepelka byla po bouři pokrčená nebo ohnutá. Aby tento problém vyřešili, vědci používají umělé metody ke snížení specifické síly vln. Jedním z problémů je, že masivní využití vlnových stanic povede ke změně klimatu. Generování elektrické energie se provádí v důsledku rotace Země (tak se tvoří vlny). Všestranné používání stanic způsobí, že se planeta otáčí pomaleji. Člověk nebude cítit rozdíl, ale toto zničí řadu proudů, které hrají důležitou roli při výměně tepla na Zemi.

První pilotní větrná farma na světě

První vlnová elektrárna se objevila v roce 1985 v Norsku. Jeho výkon byl 500 kW a byla prototypem. Jeho princip fungování je založen na cyklickém kompresi a rozšiřování prostředí:

  • Válec s otevřeným dnem je ponořen do vody, takže jeho okraj je pod korytem vlny - nejnižšího bodu;
  • Pravidelně vstupující voda stlačuje vzduch ve vnitřní dutině;
  • Když je dosažen určitý tlak, otevře se ventil, který dává průchod stlačeného kyslíku do turbíny.

Taková elektrárna vyprodukovala 500 kW energie, aby byla dostatečná k potvrzení účinnosti zařízení, které přispěly k jejich rozvoji.

První průmyslová elektrárna na světě

Prvním instalací průmyslové škály na světě je Oceanlinx ve vodní oblasti Port Campbell v Austrálii. Byla uvedena do provozu v roce 2005, ale byla poslána k rekonstrukci a v roce 2009 byla znovu získána, což je důvodem, proč se v této oblasti nyní používají oba přívalové a vlnové elektrárny. Jeho princip fungování je následující:

  1. Vlny se pravidelně dostanou do speciálních komor, což způsobuje zmenšení vzduchu.
  2. Po dosažení kritického tlaku se stlačený vzduch otáčí sítí kanálů elektrickým generátorem.
  3. Pro zachycení pohybu a síly vln mění lopatky turbíny svůj úhel sklonu.

Výkon elektrárny činil přibližně 450 kW, přestože každá stanice je schopna dodávat od 100 kWh do 1,5 MWh elektrické energie.

První komerční větrná farma na světě

První vlna elektrárna pro komerční účely získala v roce 2008 v Agusadora, Portugalsko. Navíc je to první instalace na světě, která přímo využívá mechanickou energii vlny. Projekt připravila anglická firma Pelamis Wave Power.

Struktura struktury zahrnuje několik úseků, které se uvolňují a zvedají společně s profilem vln. Úseky jsou zavěšeny na hydraulický systém a poháněny během provozu. Hydraulický mechanismus způsobuje otáčení rotoru generátoru, což je důvod, proč je generována elektřina. Větrné elektrárny používané v Portugalsku mají pluses a minuses. Výhodou instalace je velká kapacita - asi 2,25 MW a možnost instalace dalších sekcí. Nedostatečná instalace systému je jedna - je tu obtížné přenášet elektrickou energii prostřednictvím vodičů spotřebiteli.

První vlnová elektrárna v Rusku

V Rusku se v roce 2014 objevila první větrná farma v Primorsky Krai. Na vývoji se podílel tým vědců z Uralské federální univerzity a Tichého oceánologického institutu Dálného východu pobočky Ruské akademie věd. Instalace má experimentální charakter. Jeho rysem je, že využívá energii nejen vln, ale i přílivu.

V Moskvě je plánováno vybudování výzkumné laboratoře, která bude rozvíjet a vytvářet první domácí plavební stanici. Možná, že po tom budou vlnové elektrárny v Rusku mít také průmyslový nebo komerční účel.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 cs.delachieve.com. Theme powered by WordPress.