Language
Country/Area
No result found
Защита окружающей среды и шум: как колеблющийся столб воды обеспечивает баланс между зеленой энергией и защитой окружающей среды?
Поскольку глобальный спрос на возобновляемые источники энергии растёт, технология колеблющегося водяного столба (OWC) постепенно привлекает внимание. Этот преобразователь энергии волн улавливает энергию за счет волнообразного движения океанской воды и оказывает минимальное воздействие на окружающую среду. Согласно последним исследованиям, OWC обеспечивает эффективное решение в области зеленой энергетики, но оно также сопряжено с такими экологическими проблемами, как шумовое загрязнение, что заставляет нас задуматься о том, как найти баланс между защитой окружающей среды и потребностями в энергии.
Устройство колеблющегося столба воды представляет собой камеру для хранения воды, которая полупогружена в морскую воду. Когда волны воздействуют на столб воды, воздух над ним сжимается, что в свою очередь приводит в движение поток воздуха и преобразует его в энергию через система отбора мощности (ВОМ).
Проектирование колеблющегося столба воды
Основные компоненты
Система отбора мощности (ВОМ)
Система отбора мощности является одним из основных компонентов оборудования OWC и отвечает за преобразование пневматической энергии в требуемую форму энергии (например, электричество или звук). Конструкция системы отбора мощности имеет решающее значение для эффективности OWC.
Уэллс Турбина
Спроектированная в конце 1970-х годов профессором Аароном Артуром Уэллсом из Университета Квинс в Северной Ирландии, турбина Уэллса имеет симметричное аэродинамическое крыло, которое вращается в одном и том же направлении независимо от направления воздушного потока. Такая конструкция упрощает обслуживание, но она менее эффективна на высоких скоростях воздуха, поскольку большой угол атаки аэродинамического крыла увеличивает сопротивление.
Ханна Турбина
Турбина Ханна была изобретена в 2009 году активистом-экологом Джоном Кларком Ханной. Данная конструкция представляет собой усовершенствованную версию турбины Уэллса, обладающую противозадирными свойствами и более стабильным крутящим моментом. Конструкция турбины Hanna позволяет генератору работать в относительно сухой среде, что упрощает техническое обслуживание.
История
Первые колеблющиеся водометные струи использовались на патрульных катерах, где для создания звука использовалось давление воздуха, а не электричество. В 1885 году журнал Scientific American сообщил, что вдоль побережья Соединенных Штатов действовало 34 патрульных катера. В 1947 году командующий японскими ВМС Ёсио Масуда спроектировал первый навигационный буй, использовавший OWC для выработки электроэнергии, продемонстрировав потенциал технологии OWC для выработки электроэнергии.
Крупные проекты электростанций OWC
LIMPET, остров Иссей, Шотландия
Электростанция LIMPET, открытая в 2001 году, использует турбину Уэллса диаметром 2,6 метра и может вырабатывать 500 киловатт электроэнергии в день.
Мутрику, Страна Басков
Электростанция «Мутрику», открытая в 2011 году, оснащена 16 турбинами Wells и может вырабатывать около 300 киловатт электроэнергии, чего в настоящее время достаточно для снабжения электроэнергией 250 домов.
Буи Ocean Energy (OE)
Разрабатываемый буй OE предназначен для установки в глубоком море. Ожидается, что после трех месяцев испытаний буй будет вырабатывать около 500 мегаватт электроэнергии.
МАРМОК-А-5
MARMOK-A-5 — плавучая установка OWC, которая прошла испытания на морской энергетической платформе в Стране Басков, Испания.
Воздействие на окружающую среду
Поскольку устройство, вызывающее колебания водной толщи, не имеет движущихся в воде частей, оно представляет относительно небольшую угрозу для морской жизни. В некоторых случаях OWC может даже оказывать положительное влияние на морскую экологию и образовывать искусственные рифы. Однако шум транспорта и его влияние на морской ландшафт — это проблемы, которые нельзя игнорировать, и решением может стать увеличение плотности размещения оборудования в море.
С какими компромиссами и проблемами нам придется столкнуться в процессе использования возобновляемых источников энергии?
