ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ...

108
Α.Τ.Ε.Ι. ΚΑΒΑΛΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ : ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΜΑΘΗΜΑ : ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΥ ΣΤΕΦΑΝΟΣ (4696), ΒΑΛΑΧΗΣ ΙΩΑΝΝΗΣ (4663), ΕΥΘΥΜΙΟΥ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ (4673), ΚΑΝΟΥΛΑΣ ΠΑΝΤΕΛΗΣ (4662)

Upload: independent

Post on 09-Dec-2023

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Α.Τ.Ε.Ι. ΚΑΒΑΛΑΣ ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ : ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΜΑΘΗΜΑ : ΜΟΝΤΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ

ΘΑΛΑΣΣΑΣ

ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΥ ΣΤΕΦΑΝΟΣ (4696), ΒΑΛΑΧΗΣ ΙΩΑΝΝΗΣ (4663),

ΕΥΘΥΜΙΟΥ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ (4673), ΚΑΝΟΥΛΑΣ ΠΑΝΤΕΛΗΣ (4662)

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 2

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ (CTRL + ΟΝΟΜΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ-ΥΠΟΚΕΦΑΛΑΙΟΥ = ΥΠΕΡΣΥΝΔΕΣΗ)

ΚΕΦΑΛΑΙΑ ΤΙΤΛΟΣ ΚΕΦΑΛΑΙΟΥ ΣΕΛΙΔΑ 1 ΠΡΟΛΟΓΟΣ 3

1.1 Η παγκόσμια κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας 3

1.2 Η προοπτική της συμμετοχής και άλλων ενεργειακών πόρων 5

1.3 Η ενέργεια της θάλασσας 7

2 ΜΟΡΦΕΣ ΚΑΙ ΟΙ ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ ΤΗΣ ΘΑΛΛΑΣΙΑΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 8

2.1 Κυμάτων 8

2.1.1 Pelamis 10

2.1.2 Wave dragon 15

2.1.3 Oyster 22

2.1.4 Oceanlinx 26

2.1.5 OE Buoy 32

2.1.6 Wavestar 37

2.1.7 Buldra 45

2.2 Παλιρροιών και Ρεμάτων 51

2.2.1 Seagen 53

2.2.2 Kobold Turbine 57

2.2.3 Hammerfest 60

2.2.4 Open Hydro 65

2.2.5 Clean Current Race Rock 69

2.2.6 Verdant Power 75

2.2.7 Minesto 79 2.3 Θερμοκλινούς Ωκεανών 84 2.3.1 Ανοιχτού κύκλου ΟΤΕC 85 2.3.2 Κλειστού κύκλου ΟΤΕC 86 2.3.3 Υβριδικού κύκλου ΟΤΕC 87 2.4 Βαθμίδα Αλατότητας 93 2.4.1 Stat Kraft 95 3 ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ 98

3.1 Πλεονεκτήματα 98

3.2 Μειονεκτήματα 98

3.3 Κόστος υλοποίησης θαλάσσιας ενέργειας 99

3.4 Περιβαλλοντικές επιπτώσεις 103

3.5 Αναπτυξιακή κατάσταση 105

4 ΣΥΜΠΕΡΆΣΜΑΤΑ 106 5 ΕΡΕΥΝΑ 107 5.1 Έρευνα στο διαδίκτυο 107

5.2 Βιβλιογραφία 108

5.3 Σύνδεσμοι 108 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

ΥΠΟΚΑΙΦΑΛΑΙΟ ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ

ΥΠΟΚΑΤΗΓΟΡΙΑ

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 3

Κεφάλαιο 1 Πρόλογος – Εισαγωγή

1.1 Η παγκόσμια κατανάλωση

Η παγκόσμια κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας καθώς και η παγκόσμια ζήτηση ενέργειας αυξάνονται συνεχώς, ακολουθώντας τους ρυθμούς αύξησης του πληθυσμού της γης και τη σχετική βελτίωση του βιοτικού επιπέδου των κατοίκων της. Η παγκόσμια κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας εκτιμάται ότι το 2020 θα είναι κατά 50% υψηλότερη αυτής του 1995, εξυπηρετώντας την παγκόσμια ζήτηση ενέργειας η οποία εκτιμάται κατά 65% μεγαλύτερη σε σχέση με το 1995. Συνεχίζεται, διεθνώς, η αύξηση της ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας καθώς και της ενέργειας που καταναλώνεται στον τομέα των μεταφορών ο οποίος αναπτύσσεται έντονα. Παρατηρείται σημαντική άνοδος της κατανάλωσης ενέργειας στις βιομηχανικές διεργασίες κυρίως στις αναπτυσσόμενες χώρες , η οποία κατανάλωση καλύπτεται κατά το μεγαλύτερο μέρος της από τη χρήση ορυκτών καυσίμων.

Η εικόνα στη χώρα μας είναι μεν ανάλογη όμως, παρά το γεγονός ότι οι ρυθμοί κατανάλωσης πρωτογενούς ενέργειας είναι διαχρονικά φθίνοντες, παραμένουν πολλαπλάσιοι (2 έως 4 φορές) των αντιστοίχων της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Σε απόλυτα μεγέθη, η ενεργειακή κατανάλωση έχει υπερδιπλασιαστεί από τις αρχές της δεκαετίας του ’70.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 4

Η διαφοροποίηση αυτή, αντανακλά κυρίως την απουσία συνεκτικής και πολυδιάστατης ενεργειακής πολιτικής με στόχο την εξοικονόμηση και την ορθολογική χρήση ενέργειας.

Η κατανομή της ζήτησης ενέργειας στους τομείς τελικής χρήσης συναρτάται σε μεγάλο βαθμό με τη διάρθρωση και το επίπεδο της οικονομικής δραστηριότητας. Στην περίοδο μετά το 1973 σημειώθηκε μια δομική αλλαγή, με ιδιαίτερο χαρακτηριστικό την αύξηση της συμμετοχής του τομέα των μεταφορών, ο οποίος υπερδιπλασίασε την απαίτησή του σε κατανάλωση ενέργειας. Το γεγονός αυτό θα πρέπει να αξιολογηθεί σε συνδυασμό και με την αύξηση στους άλλους τομείς κατανάλωσης και ιδιαίτερα αυτού της βιομηχανίας, όπου η αύξηση δεν υπερβαίνει το 15% για το ίδιο χρονικό διάστημα. Ταυτόχρονα, να επισημανθεί ότι ο τομέας των μεταφορών καλύπτεται κατά το μεγαλύτερο μέρος του από παράγωγα πετρελαίου.

Εξετάζοντας τη μελλοντική εξέλιξη του ενεργειακού μας τομέα εκτιμάται, με ορίζοντα το 2020, ότι η ζήτηση ενέργειας θα είναι κατά 80% υψηλότερη αυτής του 1995 με σημαντική αύξηση (σε απόλυτα μεγέθη) της κατανάλωσης ενέργειας στον τομέα των μεταφορών (88%) και στον οικιακό/τριτογενή τομέα (85%).

Το πετρέλαιο παραμένει κύρια πηγή πρωτογενούς ενέργειας. Εφόσον η κατανάλωση του φυσικού αερίου περιορίζεται στο επίπεδο των υπαρχουσών συμβάσεων προμήθειας, το πετρέλαιο διατηρείται ως το κύριο καύσιμο, με συμμετοχή άνω του 50% στην κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας το 2020. Μάλιστα, η ετήσια κατανάλωση πετρελαίου εκτιμάται ότι το 2020 θα είναι κατά 55% μεγαλύτερη αυτής του 1995, έντονα υπέρ των καυσίμων μεταφορών. Θέμα τίθεται και για την ήδη εγκατεστημένη στη χώρα μας διαλυτική ικανότητα, η οποία προβλέπεται να είναι οριακή από το 2003 και μετά, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει και σε εισαγωγή προϊόντων πετρελαίου με σοβαρή συναλλαγματική εκροή.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 5

Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι οι περιβαλλοντικοί περιορισμοί οδηγούν ολοένα και περισσότερο στην κυριαρχία περισσότερο ακριβών «λευκών» προϊόντων πετρελαίου.

Είναι, επομένως, σαφές ότι οι υδρογονάνθρακες (πετρέλαιο και φυσικό αέριο) παραμένουν βασική ενεργειακή πηγή του σήμερα αλλά και του αύριο. Η αντίληψη του πεπερασμένου των κοιτασμάτων πετρελαίου και φυσικού αερίου θα πρέπει πάντα να εξετάζεται υπό το πρίσμα της διαθέσιμης σήμερα τεχνολογίας, της δυναμικής της ανάπτυξης τα επόμενα χρόνια και της διαμόρφωση των τιμών του πετρελαίου στη διεθνή αγορά. Ταυτόχρονα, οι εξελίξεις των τελευταίων ημερών για ανακαλύψεις τεράστιων κοιτασμάτων πετρελαίου στην εγγύς Ανατολή και για συμφωνίες και προσεγγίσεις χωρών και φορέων αλλάζουν σημαντικά τον παγκόσμιο ενεργειακό χάρτη και δημιουργούν νέα γεωπολιτικά δεδομένα.

1.2 Η προοπτική της συμμετοχής Η προοπτική της συμμετοχής και άλλων ενεργειακών πόρων, με έμφαση

στις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ), θα συμβάλλει τελικά σε πολύ μικρό βαθμό στη μείωση της πετρελαϊκής εξάρτησης της χώρας μας, δεδομένου ότι υπάρχει μεγάλη δυσκολία στην αξιοποίηση, σε εμπορική κλίμακα, νέων μορφών και τεχνολογιών ΑΠΕ.

Θα πρέπει να επισημανθεί ότι, παρά τη διεθνή εμπειρία και πρακτική, μόλις το 8% μπορεί να φθάσει η κάλυψη των ενεργειακών αναγκών της χώρας με ΑΠΕ στα επόμενα χρόνια, να εξασφαλίσουν το 12 % των αναγκών σε ηλεκτρική ενέργεια και να αντικαταστήσουν σε ποσοστό 2 % τα καύσιμα κίνησης. Στο τομέα αυτό θα πρέπει να περάσουμε από τη φάση των μελετών και των επιδεικτικών προγραμμάτων στη φάση των συστηματικών δράσεων μεγάλου εύρους.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 6

Το ερώτημα που πλανάται εδώ και πολλά χρόνια αφορά στο εάν η χώρα μας διαθέτει κοιτάσματα πετρελαίου και φυσικού αερίου, η εκμετάλλευση των οποίων μπορεί να συμβάλλει στη μείωση της πετρελαϊκής εξάρτησής της. Εύλογο το ερώτημα, όταν η γειτονική Ιταλία και Αλβανία, διαθέτουν και εκμεταλλεύονται κοιτάσματα υδρογονανθράκων και οι χώρες αυτές θεωρούνται ότι εντάσσονται στην ευρύτερη περιοχή με συναφή .

Σημαντική ευθύνη αποτελεί και η εκπαίδευση των νέων επιστημόνων στις ενεργειακές τεχνολογίες, επιστήμονες οι οποίοι θα κληθούν να διαδραματίσουν σοβαρό ρόλο στις εξελίξεις που αναμένονται στον ευρωπαϊκό ενεργειακό χάρτη. Συμβολή στην προετοιμασία αυτού του επιστημονικού δυναμικού αποτελεί και το αντικείμενο της Μηχανικής Πετρελαίου.

Σκοπός της είναι ο σχεδιασμός και η εφαρμογή των τεχνικών για την παραγωγή πετρελαίου και φυσικού αερίου σε εμπορεύσιμες ποσότητες. Η τεχνολογία που απαιτείται για την επίτευξη του στόχου αυτού βασίζεται σε ένα ευρύ φάσμα επιστημονικών κλάδων όπως γεωλογία, μαθηματικά, φυσική, χημεία, οικονομία, γεωστατική και φυσικά μηχανική.

Στις σημερινές συνθήκες της ολοένα αυξανόμενης εκμετάλλευσης υποθαλάσσιων κοιτασμάτων αλλά και της έρευνας σε όλο και μεγαλύτερα βάθη, το κόστος παραγωγής είναι σημαντικό. Για παράδειγμα, ο λόγος του κόστους παραγωγής από ένα χερσαίο πηγάδι σε βάθος 2000 μέτρων προς το κόστος παραγωγής ενός υποθαλάσσιου πηγαδιού σε βάθος 3000 μέτρων είναι περίπου 1/10. Η έρευνα προσανατολίζεται σε περισσότερο ιδιόμορφους μηχανισμούς παγίδευσης και μικρότερες συγκεντρώσεις υδρογονανθράκων.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 7

Είναι ευθύνη, τέλος, της πολιτείας η ανάληψη πρωτοβουλιών απέναντι στην κοινωνία για σοβαρή και τεκμηριωμένη ενημέρωση σχετικά με την κοινωνική διάσταση και τις επιπτώσεις των ενεργειών που σχετίζονται με την ανάπτυξη των εγχώριων ενεργειακών πηγών.

Τα ανταγωνιστικά συμφέροντα που αναπτύσσονται μεταξύ διαφορετικών ενεργειακών πόρων εμπλέκουν πολλές φορές και την κοινωνία από άγνοια αλλά και από δυσπιστία απέναντι σε θεσμούς της πολιτείας. Τι πιο οξύμωρο όταν ο ήλιος ο άνεμος και η θάλασσα φαίνεται να πλήττονται ανταγωνιστικά από το φυσικό αέριο ;

1.3 Η ενέργεια της θάλασσας

Μία ανανεώσιμη πηγή ενέργειας η οποία μέχρι σήμερα δεν έχει αξιοποιηθεί, είναι η ενέργεια της θάλασσας. Οι θαλάσσιες μάζες καλύπτουν το 75% της επιφάνειας του Πλανήτη μας και μπορούν να θεωρηθούν σαν ένα κολοσσιαίο, Παγκόσμιο «Ενεργειακό Ρεζερβουάρ».

Οι μορφές θαλάσσιας ενέργειας είναι πολλές και οι ποσότητες ενέργειας οι οποίες μπορούν να αξιοποιηθούν τεράστιες. Πιο συγκεκριμένα η ενέργεια της θάλασσας είναι δυνατό να αξιοποιηθεί σαν

α) Ενέργεια των κυμάτων,

β) Ενέργεια των παλιρροιών και των ρευμάτων,

γ) Ενέργεια του θερμοκλινούς των ωκεανών και

δ) Ενέργεια λόγω βαθμίδας αλατότητας.

Κοινή ιδιότητα των μορφών θαλάσσιας ενέργειας είναι η υψηλή ενεργειακή πυκνότητα, η οποία είναι η υψηλότερη μεταξύ των ανανεώσιμων.

Σήμερα, διάφορες τεχνολογίες κυματικής και παλιρροιακής ενέργειας, έχουν φτάσει σε τέτοιο στάδιο ωρίμανσης, ώστε η μαζική αξιοποίηση της θάλασσας, για παραγωγή «καθαρής» και «φτηνής» ενέργειας, να θεωρείται πλέον εφικτή.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 8

Κεφάλαιο 2 Μορφές και Διατάξεις αξιοποίησης της θάλασσας

1) Ρευστοδυναμική a. Κυμάτων (1 – 10 TW) b. Παλιρροιών (0,03TW)και Ρευμάτων (5 TW)

2) Φυσικοχημικές ιδιότητες του νερού a. Θερμοκλινούς ωκεανών (2 TW) b. Λόγω βαθμίδας αλατότητας (2,6 TW)

ΤΡΟΠΟΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΕΙΑΣ

1)a. Κυμάτων (1 – 10 TW) Παράγεται από την κίνηση των

κυμάτων που προκαλείται από τους ανέμους .Η αξιοποίησή της θα συμβάλλει σε μεγαλύτερη ποικιλία και ασφάλεια των ενεργειακών αποθεμάτων και υψηλότερα ποσοστά αξιοποίησης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Εκτιμάται ότι μπορεί να καλύψει το 50% της παγκόσμιας ζήτησης σε ηλεκτρική ενέργεια. Τύποι συστημάτων κυματικής ενέργειας Σταθερά συστήματα: Τοποθετούνται στις ακτές ή στα ρηχά νερά, έχουν ευκολότερη συντήρηση αλλά οι διαθέσιμες θέσεις είναι περιορισμένες. Πλωτά συστήματα: Τοποθετούνται στην ανοικτή θάλασσα και στηρίζονται στην αρμονική κίνηση του πλωτού τμήματος που ανεβοκατεβαίνει ανάλογα με την κίνηση του κύματος.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 9

Όπως φαίνεται και από το σχήμα, το δυναμικό των κυμάτων είναι υψηλότερο στις δυτικές ακτές των ηπείρων και μάλιστα ανάμεσα στα

γεωγραφικά πλάτη 40ο

και 60ο

τόσο στο βόρειο όσο και στο νότιο ημισφαίριο. Το συνολικό παγκόσμιο δυναμικό ανέρχεται σε 2-5TW.

Αρχή λειτουργίας Η αρχή λειτουργίας των διατάξεων αξιοποίησης της ενέργειας των κυμάτων είναι η εξής: Η κίνηση του κύματος μετασχηματίζεται σε μια μηχανική ή μια υδραυλική δύναμη. Ένας σύνδεσμος μεταδίδει τη δύναμη σε ένα σύστημα μετατροπής ισχύος που παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Το ποσόν της παραγόμενης ισχύος εξαρτάται από το ύψος του κύματος και από τη φύση του συστήματος μετατροπής.

Στον Πίνακα 1 φαίνονται οι κατασκευάστριες χώρες των υπό μελέτη κυματικών διατάξεων. Πίνακας 1.

α/α ΔΙΑΤΑΞΗ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ

1 Pelamis Σκωτία, Ηνωμένο Βασίλειο

2 Wave Dragon Nissum Bredning, Δανία

3 Oyster Orkney, Σκωτία, Ηνωμένο Βασίλειο

4 Oceanlinx Port Kembla, Αυστραλία

5 OE Buoy Galway Bay, Ιρλανδία

6 Wave Star Hanstholm, Δανία

7 Buldra Jomfruland, Νορβηγία

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 10

1) a. Αναφορά διατάξεων

1)a.I Pelamis (ctrl + επιλέξτε τις εικόνες για την εκκίνηση των βίντεο)

Το Pelamis απορροφά την ενέργεια των κυμάτων του ωκεανού και το μετατρέπει σε ηλεκτρική ενέργεια. Το μηχάνημα «φίδι» βρίσκεται στην επιφάνεια του νερού, που περιλαμβάνει μια σειρά κυλινδρικών τμημάτων ενώνονται με αρθρωτές αρθρώσεις. Όπως τα κύματα περνούν κάτω από το μήκος του μηχανήματος αυτές οι αρθρώσεις μετακινούν τα έμβολα flex το ένα σε σχέση με το άλλο. Η κίνηση σε κάθε άρθρωση προκαλείτε από υδραυλικούς κυλίνδρους που αντλούν ειδικό υγρό σε υψηλή πίεση συσσωρευτών που επιτρέπουν την παραγωγή ηλεκτρικής να είναι ομαλή και συνεχής. Ο Έλεγχος της αντίστασης που εφαρμόζεται από τους υδραυλικούς κυλίνδρους επιτρέπει την νέα γενιά διατάξεων που πρέπει να μεγιστοποιείται όταν τα κύματα είναι μικρά, και η απάντηση μηχανής που πρέπει να περιορίζονται στο ελάχιστο όσον αναφορά τις καταιγίδες. Όλα τα συστήματα παραγωγής είναι σφραγισμένα και ξηρά στο εσωτερικό των μηχανών και η ισχύς μεταδίδεται στη στεριά χρησιμοποιώντας τυπικά υποθαλάσσια καλώδια και εξοπλισμό.

Το Pelamis είναι ένας υπεράκτιος μετατροπέας κυματικής ενέργειας, που λειτουργεί σε βάθος νερού μεγαλύτερο από 50 μέτρα, συνήθως 2-10χλμ από την ακτή.

Η P2 Pelamis

Η P2 μηχανή Pelamis είναι δεύτερης γενιάς Pelamis και κατέχει πάνω από 12 χρόνια εργασίας ανάπτυξης και η επιχειρησιακής πείρας, συμπεριλαμβανομένης της κατασκευής και δοκιμής των τεσσάρων P1 Pelamis μηχανών. Η P2 μηχάνημα είναι 180μ μακριά, 4m σε διάμετρο και ζυγίζει 1300 τόνους .

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 11

Στα αριστερά η πρώτη P2 Pelamis κατά τη διάρκεια των αρχικών δοκιμών συγχρονισμού σε δίκτυο της EMEC, 2010.

Η P2 μηχανή διαθέτει πέντε τμήματα και τέσσερις στροφείς, οι καθολικές αρθρώσεις που

επιτρέπουν την κάμψη της κίνησης σε δύο κατευθύνσεις. Κάθε κοινό έχει μια συμπαγή μονάδα ισχύος, ανάλογη με την ατράκτου της ανεμογεννήτριας. Αυτό περιλαμβάνει το μοτέρ-γεννήτριες, συσσωρευτές και υδραυλικούς κυλίνδρους. Οι τέσσερις μονάδες ισχύος λειτουργούν ανεξάρτητα μεταξύ τους και κάθε σύστημα παρέχει απόλυση όλων των κύριων συνιστωσών. Οι μονάδες ισχύος έχουν μια σπονδυλωτή κατασκευή και την κεντρική κατασκευή όπου μπορεί να χωρέσει σε ένα μόνο κοντέινερ.

Η P2 Pelamis είναι ονομαστικής ισχύος 750 kW με συντελεστή ικανότητας στόχου γύρο στα 25-40 τοις εκατό, ανάλογα με τις συνθήκες που επικρατούν στο σημείο που τοποθετείτε το έργο. Κατά μέσο όρο ένα μηχάνημα θα παρέχει επαρκή ισχύ για την κάλυψη της ετήσιας ζήτησης ηλεκτρικής ενέργειας των 500 περίπου σπιτιών.

Το Pelamis είναι το αποτέλεσμα 12 χρόνων της ειδικής δοκιμής, μοντελοποίησης και ανάπτυξης. Το πρόγραμμα ανάπτυξης Pelamis έχει καλύψει όλες τις πτυχές του σχεδίου από τη θεμελιώδη έννοια φινέτσα με την ταχεία δοκιμή του κύκλου των επιμέρους στοιχείων για την αξιοπιστία τους.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 12

Μέσα σε ένα P2 τμήμα με τη μονάδα ηλεκτροπαραγωγής, υδραυλικούς κυλίνδρους και συσσωρευτές αποθήκευσης.

Αριθμητική Μοντελοποίηση & Ανάλυση

Η PWP έχουν αναπτύξει ένα πρόγραμμα λογισμικού in-house ειδικά για την ανάλυση της μηχανής και την δυναμική , συμπεριλαμβανομένων των μη γραμμικών υδροδυναμικών, μετρούμενη πλήρως από κατευθυντήρα φάσματα, λεπτομερή έλεγχο και την εξουσία παρουσίασης της μοντελοποίησης, και τις διαρθρώσεις φορτίου και την κόπωτική ανάλυση. Αριθμητική μοντελοποίηση αποτελεί ζωτικό μέρος της διαδικασίας σχεδιασμού, καθώς επιτρέπει την ταχεία αξιολόγηση του σχεδιασμού και τυχόν βελτιστοποιήσεις που πρέπει να γίνουν. Ωστόσο, η αριθμητική εργασία μπορεί να είναι παραπλανητική όταν χρησιμοποιείται μεμονωμένα. Σε κάθε στάδιο του προγράμματος ανάπτυξης, έχουν πειραματικά μοντέλα έχουν σχεδιαστεί και δοκιμαστεί για την επικύρωση των αποτελεσμάτων της προσομοίωσης.

Πειραματική δοκιμή μοντέλου

Η PWP έχει και συνεχίζει να πραγματοποιεί με μεγάλη σημασία τη δοκιμή της δεξαμενής σε εργαστηριακές διατάξεις , παράλληλα με τις θαλάσσιες επιχειρήσεις.

Κατά την πρώτη φάση της ανάπτυξης Pelamis πριν από την πλήρη κλίμακας το 2004, μια σειρά από κλίμακες και μοντέλων επίδειξης της τεχνολογίας χρησιμοποιήθηκαν για να καταλάβουμε τα χαρακτηριστικά της επιβίωσης σε ακραίες καταστάσεις και ελέγχει την ακρίβεια των προσομοιώσεων μας.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 13

Η τελευταία γενιά του μοντέλου δοκιμής της δεξαμενής σε χρήση, σήμερα χρησιμοποιεί ηλεκτρονικά για τον έλεγχο μέσω του υπολογιστή. Αυτό είναι το κύριο εργαλείο για την ανάλυση της απάντησης μηχανών σε πολύ μεγαλύτερες θάλασσες όπου δεν υπάρχουν αριθμητικές προσομοιώσεις που μπορούν να συλλάβουν ακόμα την πλήρη δυναμική των ακραίων κυμάτων. Η PWP δραστηριοποιείται , ωθώντας τα όρια των προσομοιώσεων σε αυτό το ακραίο καθεστώς.

Υλικά

Το μεγαλύτερο ποσοστό του βάρους του υλικού εντός Pelamis εξηγείται από την κύρια δομή του, το οποίο είναι κατασκευασμένο από μαλακό χάλυβα, και έρματος, επί του παρόντος με τη μορφή άμμου. Υπάρχουν μικρότερες ποσότητες από διάφορα άλλα μέταλλα και υλικά τα οποία φτιάχνουν το βάρος του μηχανήματος και των συστατικών του, συμπεριλαμβανομένων: χαλκός, ανοξείδωτος χάλυβας, ελαστικό, ρουλεμάν και τα πλαστικά.

Διάβρωση και Προστασία Ρύπανση

Σε αντίθεση με ένα σκάφος, όπου η θαλάσσια ανάπτυξη προκαλεί έλξη και ως εκ τούτου αυξημένο κόστος των καυσίμων, Pelamis είναι εν στάση, καθώς και κάθε αυξανόμενη έλξη λόγω θαλάσσιας ανάπτυξης είναι αμελητέα, επομένως το σύστημα είναι σε μεγάλο βαθμό ανεκτικό ως προς την ανάπτυξή του, πράγμα που σημαίνει ότι δεν είναι επιβλαβές τα αντί-foulants που απαιτούνται για ολόκληρη βύθιση της δομής του.

Υγρά / Ρύποι

Εντός του δυναμοδότη συστημάτων στις εγκαταστάσεις του Pelamis είναι όγκοι υγρού, Η PWP χρησιμοποιεί υδραυλικό υγρό το οποίο είναι βιοαποικοδομήσιμα στο θαλάσσιο περιβάλλον. Στην απίθανη περίπτωση που μια διαρροή υγρού συμβεί στο δυναμοδότη υπάρχουν δύο επίπεδα : «έξοδος / προστασία εισόδου» σε όλα τα σημεία διαρροών, οι οποίες θα πρέπει να αποτύχουν για να επιτρέψει στο νερό την είσοδο σε ένα σημείο όπου το ρευστό θα μπορούσε να διαφυγή προς το εξωτερικό περιβάλλον. PWP χρησιμοποιεί επίσης βιοαποικοδομήσιμα ρευστό στο μετασχηματιστή.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 14

Ενέργεια

Οι αρχικές αναλύσεις του κύκλου ζωής που έχουν πραγματοποιηθεί για το Pelamis, λαμβάνοντας υπόψη τη χρήση ενέργειας κατά την κατασκευή της μηχανής και των συστατικών του, καθώς και τη χρήση της ενέργειας μέσω της λειτουργίας και τον παροπλισμό του , δείχνει ότι ένα μηχάνημα που λειτουργεί σαν το Pelamis σε μια καλή πηγή κύματος (40kW / m μέσο ετήσιο επίπεδο της ενέργειας των κυμάτων) θα έχουν περίοδο απόσβεσης ενέργειας μικρότερη των 20 μηνών με μια εκπομπή του κύκλου ζωής περίπου 25g/kWhr. Υπό αυτές τις συνθήκες, μια μηχανή Pelamis θα αντισταθμίσει την παραγωγή περίπου 2.000 τόνων CO2 από ένα συμβατικό φυσικού αερίου συνδυασμένου κύκλου σταθμού παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας κάθε χρόνο.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 15

1)a.II Wave dragon (ctrl + επιλέξτε τις εικόνες για την εκκίνηση των βίντεο)

Wave Dragon

Wave Dragon είναι ένα πλωτό σύστημα, αγκυροβολημένο με μετατροπέα ενέργειας μέσω των overtopping κυμάτων. Μπορούν να εγκατασταθούν σε μία ενιαία μονάδα ή σε συστοιχίες των Wave Dragon μονάδων σε ομάδες με αποτέλεσμα ένα εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ισχύος συγκρίσιμο με παραδοσιακά ορυκτά, βασίζεται μονάδες ηλεκτροπαραγωγής.

Το πρώτο πρωτότυπο συνδέθηκε με το δίκτυο και είναι στην Nissum Bredning, Δανία. Μακροχρόνια από τη διεξαγωγή δοκιμών για τον προσδιορισμό της απόδοσης του συστήματος? Δηλαδή τη διαθεσιμότητα και την παραγωγή ενέργειας σε διαφορετικά κράτη θάλασσα.

Οι επιδόσεις απορρόφησης ενέργειας παρουσιάζονται σε αυτή την ιστοσελίδα έχει τώρα επαληθεύονται από ανεξάρτητους φορείς και να επικεντρώνονται τώρα θα την βελτιστοποίηση της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.

Οι δοκιμές αυτές θα οδηγήσουν σε ανάπτυξη πολλών MW το 2009.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 16

Τρεις καλοί λόγοι

1. Το Wave Dragon έννοια συνδυάζει 2 υφιστάμενες, ώριμο ανοικτής θάλασσας και την υδροηλεκτρική ενέργεια της τεχνολογίας στροβίλων με καινοτόμο τρόπο .

2. Wave Dragon είναι το μόνο σύστημα ενέργειας των κυμάτων της τεχνολογίας με μετατροπέα υπό ανάπτυξη που μπορεί να αναπτυχθεί ελεύθερα σε μεγάλη κλίμακα.

3. Λόγω του μεγέθους των υπηρεσιών, τη συντήρησή του, ακόμα και εργασίες σημαντικών επισκευών μπορεί να πραγματοποιείται στη θάλασσα που οδηγεί σε χαμηλό κόστος σχετικά με άλλες έννοιες.

Απλή και στιβαρή κατασκευή - σύνθετο σχέδιο

Η βασική ιδέα του Wave Dragon μετατροπέα ενέργειας είναι να χρησιμοποιήσει γνωστές και καλά καθιερωμένες αρχές από τις παραδοσιακές μονάδες

υδροηλεκτρικής ενέργειας με την υπεράκτια πλωτή πλατφόρμα.

Είναι πραγματικά πολύ απλό: Η Wave Dragon overtopping συσκευή ανεβάζει τα κύματα του ωκεανού σε ένα δοχείο πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας όπου και πέφτει το νερό έξω μέσω ενός αριθμού ανεμογεννητριών και με τον τρόπο αυτό μετατρέπεται σε ηλεκτρική

ενέργεια, δηλαδή τη μετατροπή της ενέργειας σε τρία στάδια: Overtopping (απορρόφηση) -> Αποθήκευση (δεξαμενή) -> power (υδροστρόβιλοι).

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 17

Όπως ένα φράγμα

Το νερό overtopping Wave Dragon αποθηκεύεται προσωρινά σε μια μεγάλη δεξαμενή δημιουργώντας ένα κεφάλι, δηλαδή η διαφορά μεταξύ της «κανονικού» επιπέδου της επιφάνειας του νερού και την επιφάνεια του νερού στη δεξαμενή. Το νερό αυτό φεύγει έξω από τη δεξαμενή Wave Dragon, μέσω διαφόρων στροβίλων παράγοντας έτσι ηλεκτρική ενέργεια όπως και σε υδροηλεκτρικούς σταθμούς.

Overtopping

Για περισσότερες υπεράκτιες συσκευές εκτεταμένη προσπάθεια γίνεται για να αποφευχθεί η overtopping. Με διπλή κυρτή ράμπα του και κύμα ανακλαστήρες Wave Dragon έχει σκόπιμα σχεδιαστεί για να μεγιστοποιήσει την ποσότητα του νερού που υπερπηδά

Το Wave Dragon έχει κεκλιμένη ράμπα όπου μπορεί να συγκριθεί με μια παραλία. Όταν το κύμα φθάνει σε μια παραλία αλλάζει τη φύση του. Η Wave Dragon ράμπα είναι πολύ μικρή και σχετικά απότομη για την ελαχιστοποίηση της απώλειας ενέργειας που λαμβάνει χώρα κάθε φορά που ένα κύμα φτάνει στην παραλία. Το κύμα αλλάζει τη γεωμετρία του και ανυψώνει, πάρα πολύ. Το ειδικό ελλειπτικό σχήμα της ράμπας βελτιστοποιεί την έννοια αυτή, και τις δοκιμές στο μοντέλο έχει δείξει ότι overtopping αυξάνει σημαντικά.

Κύμα αντανακλώντας φτερά

Όπως τα κύματα φθάνουν στους ανακλαστήρες που αναδεικνύουν και να αντανακλούν προς το κεκλιμένο επίπεδο ,αυξάνοντας την ποσότητα του νερού overtopping αυξάνοντας έτσι την πιθανή απόδοση της ενέργειας. Το διπλά καμπύλο σχέδιο διαδρόμου καθώς και των ανακλαστήρων κύματος έχουν κατοχυρωθεί με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 18

Ηλεκτρική παραγωγή

Παραγωγή ενέργειας για το Wave Dragon βασίζεται στη δυναμική ενέργεια του νερού overtopping της ράμπας και αποθηκεύεται προσωρινά στο δοχείο. Αυτή η δεξαμενή περιέχει περίπου 8.000 m3 νερού που πρέπει να αφήσει έξω από τους στροβίλους ανάμεσα σε δύο κύματα.

Ώριμη τεχνολογία στροβίλου

Wave Dragon είναι εξοπλισμένο με μια σειρά από υδραυλικούς στροβίλους οι οποίοι μεμονωμένα ξεκινούν και σταματούν για να διευκολυνθεί η ομαλή μια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας όσο το δυνατόν καλύτερα. Το Wave Dragon χρησιμοποιεί παραδοσιακά υδραυλικούς στροβίλους έλικα με σταθερά πτερύγια, η οποία είναι μια ώριμη και καλά δοκιμασμένη τεχνολογία που έχει χρησιμοποιηθεί σε υδροηλεκτρικούς σταθμούς για περισσότερο από 80 χρόνια. Μια ειδική, μικρού μεγέθους και χαμηλού κόστους στροβίλου έχει αναπτυχθεί για πιθανή χρήση στο Wave Dragon. Η φωτογραφία δείχνει αυτό το στρόβιλο Kaplan κατά τη διάρκεια των δοκιμών στο Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου. Ο στρόβιλος χρησιμοποιεί μια είσοδο σιφόνι ενώ άλλες ανεμογεννήτριες που θα εγκατασταθούν θα είναι εξοπλισμένες με έναν κύλινδρο πύλη για να ξεκινήσει και να σταματήσει η εισαγωγή νερού στο στρόβιλο.

Η νέα τεχνολογία γεννήτρια

Η περιστροφή των υδραυλικών στροβίλων μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω μιας γεννήτριας Permanent Magnet για κάθε τουρμπίνα. Οι γεννήτριες PMG έχουν επιλεγεί προκειμένου να αποφευχθεί ο εξοπλισμός μεταγωγής που χρησιμοποιείται με μια ασύγχρονη γεννήτρια.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 19

Παράμετροι

Ένας τεράστιος αριθμός των παραμέτρων που επηρεάζουν (και να αλληλεπιδρούν με) την καθαρή παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας:

• Overtopping, καθορίζεται από o Ελεύθερο ύψος (ρυθμιζόμενο) o Πραγματικό ύψος κύματος o Φυσική διάσταση του μετατροπέα (ράμπες, των ανακλαστήρων κ.λπ.

• Outlet, που καθορίζεται από o Μέγεθος του Ουτλετ o Turbine σχεδιασμός o Turbine on / off στρατηγική

• Συστήματος πρόσδεσης, περιορισμένου προσανατολισμού προς τα κύματα • Το μέγεθος του μετατροπέα ενέργειας • Κύμα κλίμα

o Ενέργεια στο μέτωπο του κύματος (kW / m) o Κατανομή των υψών κύματος

• Διαθεσιμότητα o Θεωρητική διαθεσιμότητα, Αξιοπιστία, συντηρησιμότητα o Προσβασιμότητα στο χώρο o Συντήρηση στρατηγική

Κύριες συνιστώσες του Wave Dragon είναι:

• Κύριο σώμα με διπλά κυρτή ράμπα Από οπλισμένο σκυρόδεμα και / ή την κατασκευή χάλυβα

• Δύο ανακλαστήρες κυμάτων σε χάλυβα ή / και οπλισμένο σκυρόδεμα

• Συστήματος πρόσδεσης • Propeller στρόβιλοι με μόνιμη γεννήτριες μαγνήτη

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 20

Wave Dragon και το περιβάλλον

Wave Dragon είναι μια καθαρή τεχνολογία παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ακόμη και σε σύγκριση με άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας:

• Πολύ χαμηλή ορατότητα Wave Dragon μπορεί να συγκριθεί με ένα αγκυροβολημένο πλοίο και θα έχει μέγιστο ύψος πάνω από τη μέση στάθμη της θάλασσας 7 μέτρων

• Συγκρατημένη "αποτύπωμα" στο βυθό της θάλασσας από την άγκυρα μπλοκ και ο αγωγός καλώδιο τροφοδοσίας

• Δεν υπάρχει θόρυβος . • Δεν υπάρχει κίνδυνος διαρροής Όλα τα υδραυλικά λάδια έχουν

αντικατασταθεί με υδραυλικό σύστημα νερού, δεν υπάρχουν τοξικά αντιρρυπαντικά .

Δραστηριότητες Δυνητικές επιπτώσεις Μέτρα άμβλυνσης

Υποθαλάσσιος καλώδια

Προσωρινά επηρεάζει τη φύση των επιμέρους παλιρροιακών οικοτόπων στον αγωγό του καλωδίου. Συγκρίσιμες με τις επιπτώσεις γνωστό π.χ. από τα έργα υπεράκτιων εγκαταστάσεων αιολικής ενέργειας.

Προσδιορισμός των σημαντικών οικοτόπων για την αλιεία, κλπ. βένθους και την αποφυγή καλωδίων, για τον εν λόγω τομείς.

Ζημιές αρχαιολογικών χώρων. Να εντοπίσουν τις πιθανές τοποθεσίες και να αποφύγει.

Ξηράς καλώδια Προσωρινά επηρεάζει τη φύση των οικοτόπων ακτή. Συγκρίσιμες με τις επιπτώσεις γνωστός από π.χ. αιολική ενέργεια στην ξηρά.

Προσδιορισμός των σημαντικών οικοτόπων ή γραφικά μέρη και να αποφύγω να πάω στην ξηρά σε αυτές τις θέσεις.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 21

Εγκατάσταση συστήματος πρόσδεσης

Προσωρινά επηρεάζει τη φύση των επιμέρους παλίρροιας οικοτόπων. Αποτελέσματα είναι γνωστά από την πρόσδεση των πλοίων.

Προσδιορισμός των σημαντικών οικοτόπων για την αλιεία, κλπ. βένθους και την αποφυγή της εγκατάστασης του ελλιμενισμού μπλοκ σε αυτούς τους τομείς.

Κατασκευή Wave Dragon

Wave Dragon δεν θα κατασκευαστεί στο χώρο του ξενοδοχείου, αλλά σύρονται στον τόπο από το νεώριο όπου κατασκευάζεται.

Μια χωριστή ΕΠΕ θα γίνει αν ένα σκοπό την κατασκευή δεξαμενή είναι εγκατεστημένος. Ευαίσθητες περιοχές θα πρέπει να αποφεύγεται και η αποκατάσταση της έκτασης που ιδρύθηκαν μετά τη χρήση.

Τα σκάφη της κυκλοφορίας κατά την εγκατάσταση

Εγκατάσταση του ελλιμενισμού ρύθμισης και εγκατάστασης των μονάδων Wave Dragon θα προκαλέσει αύξηση του ποσού της κυκλοφορίας. Μπορεί να επηρεάσει τα θαλάσσια πτηνά • μάδημα • Αναπαραγωγή • Ανάπαυση Συγκρίσιμα με τα αποτελέσματα γνωστά από τα υπάρχοντα της κυκλοφορίας των πλοίων.

Η εγκατάσταση θα πραγματοποιηθεί σε σχέση με την αναπαραγωγή, την ξεκούραση και το μάδημα των περιόδων θαλάσσιων πτηνών ειδών.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 22

1)a.III Oyster (ctrl + επιλέξτε τις εικόνες για την εκκίνηση των βίντεο)

Η Oyster τεχνολογία (της Aquamarine) της κυματικής ενέργειας συλλαμβάνει ενέργεια στα nearshore κύματα και τα μετατρέπει σε καθαρή και αειφόρα ηλεκτρική ενέργεια. Ουσιαστικά το Oyster είναι μια κύμα-μηχανοκίνητη αντλία που ωθεί το νερό υψηλής πίεσης στην οδήγηση ενός χερσαίου υδροηλεκτρικού στροβίλου.

Κύμα παράγεται από τον άνεμο όταν φυσάει πάνω από την επιφάνεια του ωκεανού μακριά έξω στη θάλασσα. Η δράση του ανέμου εκπέμπει την ενέργεια σε κύματα. Αυτά τα κύματα μπορούν να ταξιδέψουν μεγάλες αποστάσεις με μικρή απώλεια ενέργειας πριν από το σπάσιμο στην ακτή. Το Oyster σαν συσκευή έχει σχεδιαστεί για να αξιοποιήσει αυτή την ενέργεια και τη μετατρέψει σε ηλεκτρική ενέργεια.

Μηχανική συσκευή ανοικτής θάλασσας

Το Oyster είναι σαν μια δυναμική συσκευή ενέργειας, οπου στροφείς στο καπάκι το οποίο είναι στερεωμένο στο βυθό, σε βάθη μεταξύ 10 και 15 μέτρων, περίπου μισό χιλιόμετρο από την ακτή. Αυτή η θέση είναι συχνά αναφέρεται ως nearshore.

Nearshore τοποθεσία

Με τον εντοπισμό Oyster στο nearshore, είμαστε σε θέση να συλλάβουμε ένα υψηλό ποσοστό της ενέργειας που διατίθεται σε ωκεανό, ενώ αποφεύγοντας τις σοβαρές καταιγίδες που εμφανίζονται περαιτέρω έξω στη θάλασσα.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 23

Αποδεικνύοντας Oyster έργα

Έχουμε διεξάγει σε διάστημα πέντε ετών από αυστηρές δοκιμές της έννοιας Oyster κατά την 25η και 40η κλίμακας στη δεξαμενή κύματος στο Πανεπιστήμιο Queen, Μπέλφαστ. Το 2009, ξεκινήσαμε θαλάσσιες δοκιμές του πρώτου πλήρους κλίμακας πρωτότυπο Oyster μας - γνωστή ως Oyster 1. Με τη λειτουργία της Oyster 1, το έχουμε αποδείξει το εφικτό της ιδέας Oyster. Oyster 1 έχει πάει για να παραδώσει πάνω από 6000 ώρες λειτουργίας.

Εγκατάσταση Oyster 2

Έχουμε αρχίσει τώρα το δεύτερο κύμα μας Oyster έργο δύναμη - γνωστή ως Oyster 2. Το Oyster 2 θα αποτελείται από τρεις Oyster συσκευές κυματικής ενέργειας εγκαθίστανται στη θάλασσα σε μια διαμόρφωση γνωστή ως πίνακας. Θα εγκαταστήσουμε ένα κύμα Oyster συσκευή ενέργειας σε Μπίλλια Croo στις Νήσους Orkney αυτό το καλοκαίρι. Σχεδιάζουμε να εγκαταστήσετε δύο ακόμη συσκευές Oyster στην ίδια θέση το 2012. Oyster μας 2 έργου κυματικής ενέργειας θα επιδείξει τη σκοπιμότητα της εγκατάστασης πολλών Στρείδια σε μικρές συστοιχίες και, τελικά, σε μεγαλύτερες εκμεταλλεύσεις κύμα.

Απλά χαρακτηριστικά

• Μηχανική συσκευή ανοικτής θάλασσας • Ελάχιστα υποβρύχια κινούμενα μέρη • Δεν υπάρχει σύστημα ελέγχου, κιβώτιο ταχυτήτων ή διακοπής λειτουργίας • Δεν υπάρχουν περίπλοκες υπεράκτιες ηλεκτρονικών ειδών

Βιώσιμα

• Nearshore τοποθεσία • Στιβαρή κατασκευή offshore

εταιρείας • Λειτουργεί ακόμα και σε

συνθήκες θύελλας

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 24

Ξηρά παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας

• Διατηρεί με ηλεκτρική ενέργεια από το νερό • Ελάχιστες οικολογικές επιπτώσεις στο θαλάσσιο περιβάλλον • Εύκολο στην πρόσβαση • Αξιόπιστη αποδεδειγμένη υδροηλεκτρικής υποδομής

• Ε & Α μας ομάδας, την τεχνική και ερευνητική τεχνογνωσία μας επιτρέπει να συνεχή τελειοποίηση και τη βελτίωση του σχεδιασμού της Oyster συσκευή κυματικής ενέργειας μας. Η ομάδα μας αναπτύσσει επίσης νέες καινοτόμες τεχνολογίες για την αύξηση της πνευματικής Aquamarine δύναμης.

• R & D της έρευνας ομάδας εστιάζεται κυρίως στην αύξηση της κατανόησης του πώς Oyster συσκευή μας κυματικής ενέργειας αλληλεπιδρά με τα κύματα. Η ομάδα αυτή επιτυγχάνει μέσω δοκιμών δεξαμενής και υπολογιστική μοντελοποίηση η οποία βελτιώνει συνεχώς τις γνώσεις υδροδυναμικής μας. Αυτό μας επιτρέπει να προβλέψουμε με ακρίβεια πώς Oyster θα ασκήσει στο παράκτιο περιβάλλον. Μπορούμε να βελτιστοποιήσουμε την αποτελεσματικότητα, στη συνέχεια, Oyster, την αξιοπιστία και τη σχέση κόστους-αποτελεσματικότητας.

Φυσικές δοκιμές μοντέλο

Οι μηχανικοί έρευνάς μας έχουν πραγματοποιήσει εκτεταμένες φυσικές δοκιμές μοντέλου της Oyster κατά την 40ή και 25η κλίμακας κατά την παγκοσμίου επιπέδου εγκαταστάσεις δοκιμών δεξαμενής στο Πανεπιστήμιο Queen, Μπέλφαστ. Τα δεδομένα από αυτά τα πειράματα τροφοδοτεί υπολογιστικά μοντέλα τα οποία μας επιτρέπουν να βελτιώνουμε συνεχώς αποδοτικότητας και της αποτελεσματικότητας του Oyster στο νερό. Εκτός από τις δοκιμές σε κλίμακα, έχουμε εξοπλίσει πλήρους κλίμακας συσκευές πρωτότυπο μας Oyster με πολλαπλούς αισθητήρες και τον εξοπλισμό παρακολούθησης, το οποίο μας επιτρέπει να συγκεντρώσει τα πραγματικά στοιχεία απόδοσης.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 25

Εκτός από την έρευνα μας και την ομάδα ανάπτυξης στο Πανεπιστήμιο Queen, Μπέλφαστ, έχουμε δημιουργήσει έναν κόσμο με ηγετική θέση στην πηγή κύματος ομάδα αξιολόγησης στο Εδιμβούργο. Η δυνατότητα αυτή ενισχύει την ικανότητα Aquamarine Power να κατανοήσει τον πόρο κύμα κόσμο και τους οδηγούς της ομάδας μας για την ανάπτυξη κατά την επιλογή του βέλτιστου τις εγκαταστάσεις της εκμετάλλευσης κυμάτων.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 26

1)a.IV Oceanlinx (ctrl + επιλέξτε τις εικόνες για την εκκίνηση των βίντεο)

Ocean κύματα περιέχουν τεράστιες ποσότητες ενέργειας. Αξιοποίηση αυτής της ενέργειας είναι ο στόχος της τεχνολογίας Oceanlinx. Στο επίκεντρο της τεχνολογίας είναι αρκετά απλά στοιχεία:

• Ταλαντούμενο Στήλη νερού?

• Ένας στρόβιλος Oceanlinx?

• Ένα σύστημα γεννήτρια και ελέγχου

Ταλαντευόμενου στήλες νερού

Ταλαντούμενο Νερό Στήλες (OWCs) είναι απλές κατασκευές οι οποίες ενεργούν όπως ένα έμβολο και κύλινδρο. Καθώς το κύμα αυξήσεων εντός του OWC, που αντιγράφει τη δράση ενός εμβόλου, οδηγώντας μια στήλη αέρα μπροστά της και το παρελθόν του στροβίλου. Καθώς το κύμα υποχωρεί το αντίθετο αποτέλεσμα είναι έμπειρος. Ο αέρας απορροφιέται πίσω στο OWC και το παρελθόν του στροβίλου. Για να γίνει η εξόρυξη ενέργειας αποτελεσματική, η διατομή του OWC είναι περιορισμένη όσο πλησιάζει προς το στρόβιλο. Αυτό χρησιμεύει για να επιταχύνει τον αέρα, έτσι ώστε να φτάσει τη μέγιστη ταχύτητα του καθώς περνά από το στρόβιλο. Oceanlinx έχει αναπτύξει δύο παραλλαγές της έννοιας OWC.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 27

Ένα για ρηχά νερά (Greenwave) και μία για βαθιά νερά (blueWAVE). Και οι δύο παραλλαγές χρησιμοποιούν τις ίδιες θεμελιώδεις αρχές της ταλάντωσης υδάτινης στήλης, την ίδια τουρμπίνα (Airwave), και την ίδια γεννήτρια και τα συστήματα ελέγχου.

Η Airwave Turbine

Οι περισσότερες ανεμογεννήτριες είναι σχεδιασμένες να λειτουργούν με αέριο ή με υγρό που ρέει προς μία κατεύθυνση με σταθερή ροή. Λόγω της ταλάντωσης χαρακτήρας της ενέργειας των κυμάτων, τουρμπίνες σχεδιασμένες για μία μόνο κατεύθυνση και σταθερή ροή είναι πολύ αναποτελεσματική για την εφαρμογή αυτή. Πολλές ανεμογεννήτριες έχουν σχεδιαστεί όλα αυτά τα χρόνια, σε μια προσπάθεια να ξεπεραστεί αυτό το όριο, αλλά με περιορισμένη επιτυχία και γενικά χαμηλή αποδοτικότητα. Η Airwave στρόβιλος έχει ξεπεράσει με επιτυχία αυτούς τους περιορισμούς. Η Airwave είναι μια εξέλιξη του σχεδιασμού, η βελτίωση από την αρχική τουρμπίνα Denniss- Auld. Η Airwave έχει λιγότερα κινούμενα μέρη και απόδοση μετατροπής που είναι ταυτόχρονα ανώτερο από το Denniss-Auld και άλλες παρεμφερείς στροβίλους. Βρίσκεται πολύ πάνω από τον ωκεανό και τα κινούμενα μέρη δεν είναι όλα μέσα στο νερό. Η Airwave τουρμπίνα βελτιώνει περαιτέρω την συνολική απόδοση κύμα-α-wire της Oceanlinx Greenwave και τα blueWAVE προϊόντα.

Το σύστημα γεννητριών και Ελέγχου

Βρίσκεται στο ανώτερο κατάστρωμα της δομής και η γεννήτρια συνδέεται με τον Airwave στρόβιλο. Η ικανότητα της γεννήτριας θα διαφέρει ανάλογα με τη συσκευή που εγκαθίσταται. Η Airwave τουρμπίνα είναι ένα Oceanlinx που αναπτύχθηκε με πατενταρισμένη τεχνολογία που διατίθενται στο εμπόριο και αποδεδειγμένα οι off-the-shelf ηλεκτρογεννήτριες και τεχνολογίες κίνησης θα χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό με την Airwave.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 28

Η μονάδα ηλεκτροπαραγωγής θα χρησιμοποιούν off-the-shelf Εποπτικού Ελέγχου και Απόκτησης Δεδομένων (SCADA), καθώς και προγραμματιζόμενες λογικές Ελέγχου (PLC) τεχνολογίες.

Design Evolution

Οι τελευταίες εκδόσεις της τεχνολογίας Oceanlinx, Greenwave και blueWAVE, είναι το αποκορύφωμα της πάνω από μια δεκαετία της έρευνας και ανάπτυξης που πραγματοποιούνται από την εταιρεία. Oceanlinx είναι η μόνη ενέργεια κυμάτων

εταιρεία τεχνολογίας στον κόσμο γιατί έχει τρεις διαφορετικές διαδηλώσεις της τεχνολογίας της που έχει εγκατασταθεί στον πραγματικό ωκεανό. Κάθε μια από αυτές τις παραλλαγές αντιπροσώπευαν μια λογική αλληλουχία στην εξέλιξη του σχεδιασμού της τεχνολογίας.

Oceanlinx ξεκίνησε με αυτό που αναφέρεται τώρα ως MK1. Η μονάδα αυτή ήταν των 500 τόνων θάλαμο OWC που καθόταν στο βυθό της θάλασσας

κάτω από το βάρος του. Ήταν εγκατεστημένο στο Port Kembla, περίπου 100

χιλιόμετρα νότια του Σύδνεϋ (περισσότερα για αυτό το έργο μπορεί να θεωρηθεί σε έργα / Past).

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 29

Η επόμενη έκδοση της τεχνολογίας έχει έρθει να μαθευτεί ως MK2. Αυτή η πλωτή μονάδα ήταν εγκατεστημένη στο Port Kembla, και αντιπροσώπευε

τις πρώτες προσπάθειες Oceanlinx είναι με κυμαινόμενο OWC (περισσότερο σε έργα / Past). Μόλις το Μάρτιο του 2010, η Oceanlinx βάζει

την MK3 (προ-εμπορικές), επίσης στο Port Kembla. Η μονάδα αυτή ήταν ένα σύμπλεγμα από οκτώ

κυμαινόμενου OWCs (περισσότερα σε έργα / Past).

Τα λειτουργικά δεδομένα που προσκόμισαν οι τρεις μονάδες της επίδειξης, στον πραγματικό ωκεανό επέτρεψε στην Oceanlinx για να βελτιώσει το σχεδιασμό, σε σημείο που έχουν φθάσει στα

πλήρη εμπορικά προϊόντα που έχουν πλέον αναπτυχθεί και είναι

έτοιμα για εφαρμογή στα νέα έργα. Αν και υπήρξε κάποια διασταύρωση της τεχνολογίας, η Greenwave προϊόν είναι ουσιαστικά η λογική εξέλιξη των MK1, ενώ το blueWAVE προϊόν αποτελεί τη λογική επέκταση της MK2 και MK3PC.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 30

Ο στρόβιλος Oceanlinx υπέφερε επίσης μια εξέλιξη του σχεδιασμού από την πρώτη εφαρμογή της στην MK1 μονάδα. Ο στρόβιλος που χρησιμοποιούνται στο Mk1, που ονομάστηκε από τον στρόβιλο Denniss-Auld , έχει αποτελέσει αντικείμενο των εν εξελίξει ανάπτυξη, με αποτέλεσμα την τελευταία εμπορική έκδοση, την Airwave στρόβιλο. Η Airwave έχει λιγότερα κινούμενα μέρη και απόδοση μετατροπής που είναι υψηλότερη

τόσο από την Denniss-Auld οσο και από άλλους παρεμφερείς στροβίλους. Βρίσκεται πολύ πάνω από την ίσαλο γραμμή, που δεν τα κινούμενα μέρη στον ωκεανό. Η Airwave τουρμπίνα βελτιώνει περαιτέρω την συνολική απόδοση κύμα-to-wire της Oceanlinx Greenwave και blueWAVE προϊόντα.

Πλεονεκτήματα

• Turbine τεχνολογία: Η πατενταρισμένη τουρμπίνα Airwave: αναπτύχθηκε από Oceanlinx. Αυτή η τουρμπίνα είναι επαναστατική στην ύπαρξη της πολύ πιο αποτελεσματική στην μετατροπή της ενέργειας της ροής του αέρα OWC σε ηλεκτρική ενέργεια. Η επέκταση και η βελτίωση των Denniss-Auld , η τουρμπίνα ξεπερνά τα ενδημικά προβλήματα των στάβλων τουρμπίνα που συνδέεται με την αμφίδρομη ροή του OWC συστημάτων. Το μοναδικό χαρακτηριστικό αυτού του στροβίλου είναι η ικανότητά του να περιστρέφεται προς την ίδια κατεύθυνση, ανεξάρτητα από την κατεύθυνση της αντιστροφής της ροής του αέρα.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 31

• Τεχνολογία ωριμότητα: Oceanlinx είναι ένα από τα μόλις δύο που αναπτύσσουν την τεχνολογία κύματος με πλήρη κλίμακα συσκευές που έχουν αναπτυχθεί για τη μετατροπή της ενέργειας των ωκεάνιων κυμάτων σε ηλεκτρική ενέργεια (πηγή: Emerging Energy Research, 2009)

• Απλότητα: Οι μονάδες Oceanlinx, Greenwave και blueWAVE, έχουν μόνο μια αρχή κινούμενο μέρος, η Airwave τουρμπίνα, το οποίο βρίσκεται πάνω από το νερό. Όλος ο τεχνικός εξοπλισμός λειτουργεί πάνω από το νερό, βελτιώνοντας έτσι την αξιοπιστία και παρέχοντας εύκολη πρόσβαση για συντήρηση και επισκευή.

• Η ποικιλία των προϊόντων: Oceanlinx είναι η μόνη εταιρεία στον τομέα της κυματικής ενέργειας που τα προϊόντα της εκτείνονται σε ρηχά και βαθιά νερά. Oceanlinx έχει ένα προϊόν για σχεδόν οποιοδήποτε βάθος του νερού. Επιπλέον, οι μονάδες Oceanlinx είναι ικανές να παράγουν, είτε καθαρή ενέργεια ή πόσιμο αφαλατωμένο νερό, καθοδηγούμενη από την Airwave στρόβιλο.

• Οι γενικές συνιστώσες: Η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και των μονάδων αφαλάτωσης είναι απλή και αποδοτική, με την πλειοψηφία των ηλεκτρικών και μηχανικών μερών να είναι «από το ράφι" αντικείμενα.

• Αποδεδειγμένη σχεδίαση: Η τεχνολογία έχει επιτυχώς κατασκευάζονται και δοκιμάζονται από το 2005, με το πρώτο πλήρες εργοστάσιο κύματος Oceanlinx κλίμακας εγκατασταθεί στο Port Kembla στη Νέα Νότια Ουαλία, Αυστραλία.

• Στιβαρή: Οι τελευταίες Greenwave και blueWAVE σχέδια είναι κατασκευασμένοι για 25 χρόνια συνεχούς λειτουργίας και να αντέχει σε 1 στους 100 καταιγίδες έτος, ακόμη μπορούν να κατασκευαστούν στις περισσότερες τοπικές εγκαταστάσεις εργαστηρίου.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 32

1)a.V OE Buoy (ctrl + επιλέξτε τις εικόνες για την εκκίνηση των βίντεο)

OE Buoy σε δράση

Η OE Buoy έχει αναπτυχθεί στον Ατλαντικό και έχει (demostrated) την ικανότητα να παράγει ενέργεια και να επιβιώνει στις σκληρές συνθήκες του ωκεανού.

Αρχή λειτουργίας Ταλαντευόμενου Στήλη νερού

Η OE Buoy έχει σχεδιαστεί γύρω από την ταλαντούμενη αρχή της υδάτινης στήλης. Για να εξασφαλιστεί η βιωσιμότητά της πλατφόρμας έχει μόνο ένα κινούμενο μέρος.

Μια νέα πλατφόρμα Power Generation

Ο ακρογωνιαίος λίθος του OceanEnergy είναι το ΟΕ Buoy. Η OE Buoy είναι μια κυματική ενέργεια πλατφόρμα επόμενης γενιάς που θα έχει σχεδιαστεί για την ικανότητα επιβίωσης. Το αποτέλεσμα της 7 χρόνια έρευνας και ανάπτυξης είναι ότι η ΟΕ Buoy έχει μόνο ένα κινούμενο μέρος και έχει μόλις

ολοκληρώσει πάνω από 2 χρόνια από αυστηρές δοκιμές σε Ατλαντικό κύματα. Για να εργαστείτε σε ένα τέτοιο εχθρικό περιβάλλον της πλατφόρμας πρέπει να είναι σχεδιασμένο για την εξαγωγή ενέργειας από τα κύματα αποτελεσματικά και επίσης επιβιώσει η χειρότερη των καταιγίδων ωκεανού.

Επιβιωσιμότητα

Οι πρόσφατες καταιγίδες και τα κύματα στον Ατλαντικό έχουν επιβεβαιώσει την survivabilty της Ο.Ε. Buoy ως πλατφόρμα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στις πιο ακραίες συνθήκες. Αυτό είναι μια απόδειξη για το σχεδιασμό του σημαντήρα και η απλότητα του λειτουργικού σχεδιασμού καθώς και την αντοχή της πρόσδεσης της τεχνολογίας.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 33

Παραγωγή Ενέργειας

Ο στρόβιλος συλλαμβάνει την ενέργεια των κυμάτων και η γεννήτρια μετατρέπει αυτή την ενέργεια για Ηλεκτρικά εξουσία. Η Ο. Ε. Παραγωγή Ενέργειας τεχνολογία είναι χτισμένη να επιβιώνει σε ακραίες συνθήκες. Παρακολουθήστε το βίντεο για να δείτε το ΟΕ Power Generation τεχνολογία σε δράση ...

Μια νέα πλατφόρμα Power Generation

Η OE Buoy είναι μια κυματική ενέργεια πλατφόρμα επόμενης γενιάς που θα έχει σχεδιαστεί για την ικανότητα επιβίωσης. Το αποτέλεσμα της πολυετούς έρευνας και ανάπτυξης της ΟΕ Buoy έχει μόνο ένα μέρος κινείται και έχει μόλις ολοκληρώσει μια αυστηρή κλίμακα φάση δοκιμών στον Ατλαντικό. Η ιδανική πλατφόρμα πρέπει να είναι σχεδιασμένη για την εξαγωγή ενέργειας από τα κύματα αποτελεσματικά και επίσης

να επιβιώνει στις χειρότερες καταιγίδες του ωκεανού. OceanEnergy έχουν επενδύσει 10 χρόνια τελειοποιώντας την πλατφόρμα, η οποία έχει περάσει 16.000 ώρες μέσα στο νερό στον Ατλαντικό Ωκεανό.

Συστήματος πρόσδεσης

Το σύστημα πρόσδεσης κρατά το OE Buoy στη θέση του και είναι το κλειδί για την επιβίωση της στην δύναμη των άνεμων έντασης και των ακραίων καταστάσεων θάλασσας που είναι πιθανόν να απαντώνται σε κατάλληλες περιοχές. Είναι ικανή να επιβιώσει η χειρότερη του Βορείου Ατλαντικού μπορεί να ρίξει σε αυτό. Δείτε το βίντεο ...

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 34

Ενέργεια των Ωκεανών πρόσδεσης Τεχνολογίας

Ενέργεια των Ωκεανών έχουν επενδύσει σε μεγάλο βαθμό στο σχεδιασμό και τη μηχανική του συστήματος πρόσδεσης τους για να διασφαλίσουν ότι είναι ικανή να επιβιώσει η χειρότερη του Βορείου Ατλαντικού μπορεί να ρίξει σε αυτό.

Καθ 'όλη τη φάση μας δοκιμής αυστηρή Ατλαντικού στο κύματα μας σύστημα πρόσδεσης έχει ήδη επιβιώσει πάνω από 2 χρόνια στον ωκεανό, συμπεριλαμβανομένης της κλίμακας 32μ κυμάτων κατά τη διάρκεια δοκιμών.

Μελέτη - Κατασκευή - Test: Η φιλοσοφία OceanEnergy

Δρομολόγηση για θαλάσσιες δοκιμές

Η ιστορία της ανάπτυξης του OceanEnergy σημαντήρα είναι μια καινοτόμου σχεδιασμού, προοδευτική τεχνολογία και τη βιομηχανία με βάση πρωτόκολλα ανάπτυξης.

Η επιτυχία της τεχνολογίας είναι το αποτέλεσμα μιας αυστηρής και συστηματικής

προσέγγισης τόσο της Ε & Α και της μηχανικής. Η ΟΕ Bouy έχει υποστεί τρεις πλήρεις φάσεις κλιμάκωση δοκιμών, από κλίμακα 1:50 έως 1:4 κλίμακα. Οι αυστηροί έλεγχοι σε κάθε φάση είναι μια απόδειξη για την επιστημονική και μηχανική θεμέλια του έργου.

Η τρέχουσα φάση ανάπτυξης ενός ¾ συσκευής κλίμακα και στη συνέχεια να προχωρήσουμε προς τη φάση της παραγωγής και την κατασκευή των συσκευών πλήρους κλίμακας, με βάση τα διδάγματα από το σταδιακό πρόγραμμα.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 35

Φάση 1 ένα πεντηκοστό (1:50) Κλίμακα

Έλεγχος επί του ΟΕ Buoy πραγματοποιήθηκε στο Υδραυλικής και Θαλασσίων Κέντρο Ερευνών (HMRC) στο University College Cork της Ιρλανδίας.

Αυτό το πρόγραμμα δοκιμών, η οποία χρησιμοποίησε ένα μοντέλο συσκευής σε μια κλίμακα 1:50, σχεδιάστηκε για να βελτιστοποιήσει τη γάστρα διαμόρφωσης και να μεγιστοποιήσει την απόδοση ισχύος. Κατά τη διάρκεια αυτής της φάσης, η συσκευή δοκιμάστηκε σε διάφορες συνθήκες κύματος αντιπροσωπευτικές των συνθηκών, το οποίο η OE Buoy θα μπορούσε να λειτουργήσει μέσα όταν αναπτυχθεί εμπορικά.

Φάση 2 Μια Δέκατη (1:15) Κλίμακα?

Ένα λεπτομερές σχέδιο εκπονήθηκε από μια ομάδα ναυπηγών. Δοκιμές σε κλίμακα 1:15 ολοκληρώθηκαν στη μεγάλη λεκάνη κύμα στο Ecole Central de Nantes, Γαλλία.

HMRC προσωπικό χρησιμοποιηθούν για την πραγματοποίηση των δοκιμών σε Ναντ να εξασφαλίσει την πλήρη συνέχειας στο πλαίσιο της διαδικασίας

ανάπτυξης.

Κατά τη διάρκεια αυτών μεγαλύτερες μελέτες κλίμακας λεπτομερέστερες πληροφορίες ελήφθησαν και την επιβεβαίωση της δέσμευσης της προβλεπόμενης ενέργειας και τη συμπεριφορά της συσκευής στα μεγαλύτερα κράτη της θάλασσας.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 36

Φάση 3 Τρίμηνο (1:4) Κλίμακα

Μετά την επιτυχή έκβαση των ελεγχόμενων δοκιμών στο Cork και Ναντ, φάση 3 είδε το ζωντανό έναρξη θάλασσα του τριμήνου κλίμακας, 28 μοντέλο τόνο και την επιτυχή ολοκλήρωση των δοκιμών στη θάλασσα της σταθερότητας στην λιμένα του Cork. Αυτό το στάδιο της δοκιμής ήταν ένα απαραίτητο βήμα για την ανάπτυξη της συσκευής σε ένα ζωντανό χώρο δοκιμών στη θάλασσα και η οποία άρχισε στα ανοικτά της δυτικής ακτής της Ιρλανδίας το Δεκέμβριο του 2006. Αυτό το ανοιχτό πρόγραμμα δοκιμών στη θάλασσα επιβεβαίωσε την ικανότητα της συσκευής να συμπεριφέρονται και να λειτουργούν σταθερά, με ασφάλεια και αξιοπιστία σε πραγματικές συνθήκες στη θάλασσα κράτους. Οι θαλάσσιες δοκιμές είχαν προγραμματιστεί, εποπτεύονται και παρακολουθούνται από το προσωπικό του HMRC στο University College Cork.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 37

1)a.VI Wave Star (ctrl + επιλέξτε τις εικόνες για την εκκίνηση των βίντεο)

Επεξήγηση

Το δεδομένο κύμα- ύψος είναι το λεγόμενο "σημαντικό ύψος κύματος", επιστημονικά εκπροσωπήθηκαν ως Hs. Hs είναι το μέσο ύψος κύματος (trough προς την CREST) του ενός τρίτου (1/3)από τα υψηλότερα κύματα.

Η Hs είναι η πιο σημαντική παράμετρος για το χαρακτηρισμό της στατιστικής κατανομής των

κυμάτων του ωκεανού, και είναι η παράμετρος πιο συχνά στη πρόγνωση του καιρού. Η

παραγωγή από το Star πρωτότυπο Wave εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τα Hs.

Στο Κύμα Hs πρωτότυπο Star υπολογίζεται με βάση τις μετρήσεις του κύματος και την τοποθεσία. Δύο αισθητήρες έχουν τοποθετηθεί στο πρωτότυπο? υπερήχων αισθητήρα πάνω από την επιφάνεια του νερού και έναν αισθητήρα πίεσης κάτω από την επιφάνεια του νερού παρέχουν δύο ανεξάρτητες εκτιμήσεις για Hs.

*Hs είναι δεδομένη για τις πιο πρόσφατες ανυψώσεις κύματος εντος10 λεπτών.

Η ταχύτητα του ανέμου και της θερμοκρασίας

Η ταχύτητα του ανέμου και της θερμοκρασίας δίνεται ως 10 λεπτά από τις μέσες τιμές, και μετρούνται 23 m πάνω από το επίπεδο του νερού (DVR90). Ο μετεωρολογικός σταθμός είναι τοποθετημένος πάνω σε στύλο 4 m από το πάνω μέρος του ποδιού στο πρωτότυπο Wave Star.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 38

Power

Το πρωτότυπο μετατρέπει τη δύναμη των κυμάτων σε ηλεκτρική ενέργεια με τον ακόλουθο τρόπο. Η δύναμη στα κύματα μεταφέρεται σε μηχανική κίνηση του πλωτήρα , και τη δύναμη σε αυτή την πρόταση απορροφάται μέσω των υδραυλικών κυλίνδρων. Οι υδραυλικοί κύλινδροι που συνδέονται με μια ηλεκτρική γεννήτρια η οποία παρέχει την ηλεκτρική ισχύ στο δίκτυο.

Η ισχύς που απορροφάται από το πρωτότυπο έχει μετρηθεί ξεχωριστά για τους δύο πλωτήρες χρήση μετρήσεων στο υδραυλικούς κυλίνδρους. Η ταχύτητα και η πίεση σε κάθε υδραυλικούς κυλίνδρους μετριούνται παρέχει συνεχώς πληροφορίες σχετικά με την υδραυλική παροχή και πίεση. Η στιγμιαία ισχύς υπολογίζεται πολλαπλασιάζοντας την υδραυλική ροή και την πίεση.

Η απορροφημένη ισχύς δίνεται ως 10 λεπτά μέσες τιμές των στιγμιαία ισχύς αφήνει σε κάθε κύλινδρο. Η απορροφημένη ισχύς ως συνάρτηση του ύψους κύματος χρησιμοποιείται για την αξιολόγηση της απόδοσης του πρωτοτύπου.

Πώς λειτουργεί

Το μηχάνημα Wavestar αντλεί ενέργεια από την ενέργεια των κυμάτων με πλωτήρες ώστε άνοδο και την πτώση με το πάνω και κάτω κίνηση των κυμάτων. Οι πλωτήρες επισυνάπτονται σε μια πλατφόρμα που στέκεται στα πόδια στο βυθό της θάλασσας. Η κίνηση των αρμάτων μεταφέρεται μέσω υδραυλικών συστημάτων στην περιστροφή σε μια γεννήτρια, παράγοντας ηλεκτρικό ρεύμα.

Κύματα τρέξει το μήκος της μηχανής, ανυψωτικά 20 άρματα με τη σειρά τους. Η τροφοδότηση του κινητήρα και γεννήτριας με τον τρόπο αυτό δίνει τη δυνατότητα συνεχούς παραγωγής ενέργειας και την ομαλή έξοδο. Πρόκειται για μια ριζοσπαστική νέο πρότυπο και μια μοναδική έννοια στην κυματικής ενέργειας? Είναι ένας από τους λίγους τρόπους για να μετατρέψουν την ενέργεια των κυμάτων διακυμάνσεις στην περιστροφή υψηλής ταχύτητας για να παράγουν ηλεκτρισμό.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 39

Πολλές λύσεις, δεν είναι ένα

Θέματα του περιβάλλοντος και του κλίματος, καθώς και η αβεβαιότητα για την προσφορά ενέργειας, η ζήτηση που έχουμε διαφοροποίηση του ενεργειακού εφοδιασμού μας σε πολλαπλούς ανανεώσιμων και καθαρών πηγών. Με αρκετό χώρο για τα μηχανήματα της ενέργειας των κυμάτων, αλλά λίγο την εκμετάλλευση, μέχρι στιγμής, Wave Star δεν είναι ακριβώς στην ανάπτυξη μια συσκευή ενέργειας από τα κύματα, αλλά ενεργοποιώντας ένα ολόκληρο το κίνημα.

Η παραγωγή ενέργειας με την κυματική ενέργεια είναι πιο προβλέψιμη από αιολική ενέργεια, επειδή τα κύματα έρχονται και φεύγουν αργά και μπορούν να προβλεφθούν 24 ώρες μπροστά. Το μηχάνημα Wavestar θα μπορούσε επίσης να εγκατασταθεί μαζί με μία ανεμογεννήτρια που θα αυξήσουν την αποτελεσματικότητα και να μειωθεί έξοδα εγκατάστασης. Wavestar καταλάβουμε ότι χρειαζόμαστε πολλές ανανεώσιμες ενεργειακές λύσεις, όχι μόνο μία, οπότε είναι λογικό να εκμεταλλευτείτε τη δύναμη των κυμάτων.

Η ιστορία Wavestar

Ιστιοπλοΐα λάτρεις Niels και Keld Hansen ήρθε με την ιδέα πίσω από Wavestar το 2000, αλλά η ιδέα προήλθε όταν ήταν πλέουν κοντά στο σπίτι το καλοκαίρι τους γονείς τους ». Άρχισαν να μιλούν για το πώς θα μπορούσε να αξιοποιήσει τις ισχυρές δυνάμεις που από κάτω τους. Ανά Resen Steenstrup αγόρασε τα δικαιώματα για το μηχάνημα, το 2003 μετά από να δει το τεράστιο εμπορικό δυναμικό της ενέργειας από τα κύματα. Ο Hansen Brothers παραμείνουν ως σύμβουλοι στο Wave Star, ενώ τα αδέλφια Clausen, η οικογένεια πίσω Danfoss, είναι πλέον ο βασικός μέτοχος.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 40

1 / 40 κλίμακα

Το 2004, εκτεταμένες δοκιμές δεξαμενών έγινε σε κλίμακα 1:40 μοντέλου με μοναδικό σκοπό την βελτιστοποίηση των βασικών ρυθμίσεων του συστήματος

και να τεκμηριώσει την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε τυπικό Βόρεια Θάλασσα κύματα. Περισσότεροι από 1.300 διαφορετικές πορείες δοκιμής έγιναν

για τη βελτιστοποίηση της έννοια και χρησιμοποιήθηκαν για να τεκμηριώσουν οποιαδήποτε τεχνικά θέματα σχετικά με την έννοια όπως προέκυψε από τις

δοκιμές.

Πρόωρη κλίμακα 1:40 Wave Star δοκιμαστικό μοντέλο Ενέργειας στο δοχείο δοκιμής κύμα στο Aalborg University, το 2004.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 41

1 / 10 κλίμακα

Το 2005 το πρώτο διασυνδεδεμένο μοντέλο σε κλίμακα 1:10 έχει σχεδιαστεί και κατασκευαστεί για τη λειτουργία στη θάλασσα κατά Nissum Bredning όπου τα κύματα είναι περίπου. 1:10 της Βόρειας Θάλασσας κύματα. Είχε σχεδιαστεί σαν να ήταν μια μεγάλη μηχανή κλίμακα, προκειμένου να μάθουν για τα πρακτικά θέματα της λειτουργίας μέσα στη θάλασσα. Το σύστημα περιείχε όλα τα συστήματα και όργανα ελέγχου που απαιτούνται για την εργασία χωρίς παρακολούθηση όλο το εικοσιτετράωρο.

Nissum Bredning (Μπορεί να φαίνεται από τον αέρα στο Google Earth ή Krak.) Μετά την τελική δοκιμή ξηρά, η κλίμακα 1:10 μοντέλο είχε εγκατασταθεί στις 6 Απριλίου 2006 και να τεθούν σε όλο το εικοσιτετράωρο λειτουργία στις 24 Ιουλίου 2006. Από τότε έχει καταγραφεί πάνω από 15.000 ώρες λειτουργίας στη θάλασσα και έχουν μέχρι τις 15 καταιγίδες χωρίς καμία ζημιά. Με τα διεθνή πρότυπα, είναι πολύ σπουδαίο, διότι κανείς δεν έχει πειραματικών συστημάτων στη θάλασσα, η οποία μόλις την εργασία, χωρίς σημαντικά τεχνικά προβλήματα.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 42

1 / 2 κλίμακας

Το τμήμα ελέγχου της μηχανής 600 kW έχει εγκατασταθεί σε Hanstholm την 18 Σεπτεμβρίου 2009, η εγκατάσταση πραγματοποιείται σε δύο ημέρες. Η γέφυρα χτίστηκε για να αποκτήσετε πρόσβαση στο μηχάνημα το φθινόπωρο του 2009 και τον πρώτο προσκεκλημένο θα μπορούσε να επισκεφτεί το σχέδιο κατά τη διάρκεια της COP15. Η μηχανή έχει συνδεθεί με το δίκτυο από το Φεβρουάριο του 2010.

Από τον Μάιο του 2010, μηνιαία έκθεση παραγωγή έχει γίνει και παραδίδονται σε Energinet.dk. Οι εκθέσεις δείχνουν μια αύξηση της ενέργειας που συγκομίζονται από το κύμα κατά τη διάρκεια των τελευταίων μηνών παραγωγής:

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 43

Κύμα Star λαμβάνει ένα ποσό από EnergiNet.dk κάθε φορά που η παραγωγή είναι πάνω από το πράσινο καμπύλη. Η πράσινη καμπύλη έχει συμφωνηθεί με energiNet.dk βασίζεται σε κατ 'εκτίμηση στοιχείων παραγωγής από την αρχή της δοκιμής. Οι εκθέσεις περιέχουν πληροφορίες τόσο κύμα (ύψος κύματος, περίοδος, ..) καθώς επίσης και πληροφορίες για τον άνεμο (ταχύτητα, κατεύθυνση ...). EnergiNet.dk μελετά τα στοιχεία που δείχνουν ένα συσχετισμό ανάμεσα άνεμος και το κύμα. Μια έκθεση για την εν λόγω ανάλυση θα πρέπει να είναι διαθέσιμα σύντομα αυτό το έτος.

Γενική εξέταση - Ελαχιστοποίηση των κινδύνων κλιμάκωσης

Το Κύμα το Energy Star έννοια διαβαθμίζονται ανάλογα με αυστηρούς νόμους κλιμάκωση από την κλίμακα 1:40 με 1:10 και τώρα 1:2. Κάθε φορά που το σύστημα έχει διπλασιαστεί σε μέγεθος, σε όλες τις τρεις διαστάσεις, το βάθος και ύψος κύματος διπλασιάζονται ανάλογα. Αυτό είναι σύμφωνα με τους νόμους κλιμάκωση της λεγόμενης Froude και είναι σαν βασική φυσική για τα κύματα. Όταν τα φορτία και η παραγόμενη ισχύς μετριέται σε ένα μοντέλο σε κλίμακα, τα φορτία και τη δύναμη για το επόμενο μοντέλο κλίμακας μεγέθους είναι δυνατόν να προβλεφθεί με ακρίβεια, και αργότερα αποδείχθηκε όταν το επόμενο μοντέλο κλίμακας μεγέθους είναι υπό κατασκευή και να τεθούν σε λειτουργία. Αυτή η συνέπεια βοηθά στην ελαχιστοποίηση των κινδύνων κλιμάκωσης και έχει ήδη αποδείξει ότι στα πρώτα στάδια κλιμάκωση από 1:40 και 1:10.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 44

Τα αποτελέσματα που προκύπτουν από το τμήμα δοκιμών σε Hanstholm είναι εντελώς μεταφερθούν στο μηχάνημα όλα τα 600 kW με το τμήμα του τεστ είναι ένα μέρος της. Στο πλαίσιο αυτό, το κύμα Star είναι σε θέση να παράγει μια δύναμη μήτρα για τη μηχανή 600 kW.

Αποτελέσματα για τα αποτελέσματα της παραγωγής σε διαφορετική θέση είναι πλέον προβλέψιμο, δεδομένου ότι βασίζεται στη δύναμη μας μήτρα μαζί με ένα διάγραμμα διασποράς για την επιλεγείσα περιοχή:

Το μηχάνημα θα πρέπει να προσαρμόζονται ανάλογα με την κατάσταση στη θάλασσα και στις πιο αποδοτικές κόστος της ενέργειας. Η επεκτασιμότητα του μηχανήματος (αρμάτων από 5 έως 10m σε διάμετρο) καθιστά πολύ ρυθμιζόμενο με την κατάσταση της θάλασσας.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 45

1)a.VII Buldra

Η μεγαλύτερη δυναμική ενέργεια κυμάτων στον Ατλαντικό Ωκεανό και στον Ειρηνικό Ωκεανό μεταξύ 400 και 650 πλάτους. Εδώ υπάρχουν περίπου 50 έως 100 kW ανά μέτρο πλάτος της συνόδου κορυφής κύματος (μέτωπο του κύματος). Κοντά στην γη, την πυκνότητα ενέργειας μειώνεται διότι τα κύματα εμποδίζονται από τα νησιά και την ηπειρωτική χώρα.

Εκτός από αυτό, η ενέργεια χάνεται μέσω της τριβής έναντι του πυθμένα στα υπόγεια νερά. Ενέργεια στα κύματα κατανέμεται εξίσου μεταξύ ενεργειακού δυναμικού (λόγω του νερού σήκωσε από το μέσω του κύματος της συνόδου κορυφής κύμα) και κινητική ενέργεια (λόγω της αλλαγής της ταχύτητας του νερού). Ένας αριθμός παικτών έχουν δημιουργήσει τεστ και πιλοτικά σχέδια. Ορισμένες από αυτές έχουν τρέξει για πολλά χρόνια χωρίς έχουν προχωρήσει περισσότερο από την πιλοτική φάση.

Περιοχές εφαρμογής Ocean κύματα είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, που σχηματίζεται από την αναμόρφωση της αιολικής ενέργειας, όταν φυσά ο αέρας πάνω από την επιφάνεια του ωκεανού. Η αιολική ενέργεια με τη σειρά του προέρχεται από ηλιακή ενέργεια, επειδή η ηλιακή θερμότητα δημιουργεί υψηλή πίεση και χαμηλή πίεση. Ενέργεια μεταφορών συμπυκνώνεται μέσα από τις δύο από αυτές τις μετατροπές της ενέργειας. Ακριβώς κάτω από την επιφάνεια, κατά μέσο όρο των μεταφορών της ενέργειας των κυμάτων είναι συνήθως πέντε φορές πυκνότερο από τη μεταφορά της αιολικής ενέργειας 20 μέτρα πάνω από το νερό και 10-30 φορές πυκνότερο από την ένταση της ακτινοβολίας Κυρ

Οι μέσες τιμές των μεταφορών κυματικής ενέργειας διαφέρουν σε ορισμένο βαθμό από το ένα έτος στο άλλο. Οι τιμές διαφέρουν περισσότερο από εποχή σε εποχή. Το επίπεδο της κυματικής ενέργειας (και την αιολική ενέργεια) είναι μεγαλύτερη το χειμώνα παρά το καλοκαίρι.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 46

Δεδομένου ότι μπορεί να υπάρχουν κύματα (πρήζεται), ακόμα και όταν ο άνεμος είναι ήρεμος, η κυματική ενέργεια είναι πιο σταθερή από την αιολική ενέργεια. Τις περισσότερες φορές, κυματική ενέργεια πρέπει να αξιοποιηθεί εκτός του καθιερωμένου υποδομής. Κύμα σταθμών ηλεκτροπαραγωγής μπορεί να βρίσκονται υπεράκτιες, κοντά στην ακτή ή στην ξηρά. Οι μονάδες εκτός έδρας έχουν μακράν το μεγαλύτερο ενεργειακό δυναμικό και η λιγότερο αμφισβητούμενη μεταξύ των περιβαλλοντολόγων. Ωστόσο, τα φυτά χρειάζονται μεγάλες επενδύσεις σε καλώδια και εγκαταστάσεις για τη σύνδεση με το δίκτυο στην ξηρά. Σύστημα διευρύνσεις μπορεί να μειώσει τις δαπάνες που σχετίζονται με σύνδεση στο δίκτυο κάτω σε ένα αποδεκτό επίπεδο. Τα φυτά που βρίσκονται κοντά στις ακτές μπορεί να είναι ορατό από τη γη, και των παράκτιων χρησιμοποίηση ορίων περιοχή κυκλοφορίας. Ενεργειακή πυκνότητα στα κύματα κοντά στην ακτή είναι χαμηλότερο σε σύγκριση προς περαιτέρω έξω στη θάλασσα. Ωστόσο, το κόστος των επενδύσεων σε εγκαταστάσεις που βρίσκονται κοντά στις ακτές είναι χαμηλότερες από ό, τι για τις υπεράκτιες εγκαταστάσεις, καθώς και πρόσβαση για τον έλεγχο και τη συντήρηση είναι πιο απλά.

Κύμα ενέργεια πρέπει να μεταφερθεί σε ενέργεια σε ένα ταλαντούμενο σύστημα που αντιδρά με τα κύματα. Το swinging σύστημα μπορεί να ταλαντούμενο στήλη του νερού σε υγρή ή ένα στάσιμο θάλαμο. Η ενέργεια θα πρέπει επίσης να μετατραπούν σε χρήσιμα μηχανική ενέργεια με τη βοήθεια των στροβίλων ή άλλων υδραυλική ή πνευματική κινητήρες. Τέλος, η ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω μιας γεννήτριας.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 47

Μια απλή και δημοφιλής ιδέα για την εκμετάλλευση της κυματικής ενέργειας είναι η Ταλαντούμενο Νερό Στήλη (OWC). Η τεχνολογία αυτή χρησιμοποιείται συχνά σε εγκαταστάσεις στην ξηρά. Μέσα από συνεχείς μεταβολές στο επίπεδο του υγρού, τα κύματα δημιουργούν εναλλασσόμενη πίεση του αέρα μέσα σε ένα θάλαμο που τρέχει και πάλι από τον στρόβιλο αέρα. Όταν το νερό ανεβαίνει στο θάλαμο, υπερπίεση δημιουργείται. Όταν το νερό βυθίζεται και

πάλι, ένα κενό που δημιουργήθηκε. Αυτές οι διαφορές σε ρεύματα αέρα υπό πίεση το αυτοκίνητο μέσα και έξω από το θάλαμο. Οι Wells τουρμπίνες κατάλληλα να χρησιμοποιήσουν αυτό το ρεύμα αέρος, διότι το στρόβιλο στροφές προς την ίδια κατεύθυνση, ανεξάρτητα από την κατεύθυνση του ρεύματος αέρα.

Μια άλλη ιδέα με την αυξανόμενη δημοτικότητα είναι ο απορροφητής σημείο. Εδώ η μονάδα επιπλέει μέσα ή κάτω από την επιφάνεια, αγκυροβολημένο στο βυθό. Μια αντλία είναι στερεωμένο στη

γραμμή πρόσδεσης, καθώς και την κίνηση των κυμάτων λειτουργείτε την αντλία.

Ένα υβριδικό φυτό μπορεί να αντλήσει το θαλασσινό νερό σε μια δεξαμενή υψηλής πίεσης ή μια υπερυψωμένη δεξαμενή στην ξηρά. Ένα σύνολο (τουρμπίνα και γεννήτρια) μπορεί να παράγει ηλεκτρική ενέργεια από τους κορυφαίους νερό πίσω στη θάλασσα.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 48

Τεχνολογία καθεστώτος Η αξιοποίηση της κυματικής ενέργειας είναι ακόμα σε πρώιμο στάδιο. Η

κυματική ενέργεια είναι ανταγωνιστική σε ορισμένα τμήματα, όπως για παράδειγμα στη λειτουργία της πλοήγησης, αφαλάτωση του θαλασσινού νερού και παροχή ρεύματος σε απομονωμένες νησιωτικές κοινότητες όπου έχουν ακριβή την ηλεκτρική ενέργεια και πετρέλαιο αδρανών υλικών.

Οι κυματικές μονάδες ηλεκτροπαραγωγής είναι σε μια τέτοια ανώριμη φάση και έτσι είναι αδύνατο να δοθεί οποιαδήποτε γενική εκτίμησης κόστους. Αυτές είναι οι παράμετροι που πρέπει να υπολογίζεται για κάθε μεμονωμένο σχέδιο. Εξαρτώνται από τους πόρους των κυμάτων, τη διάρκεια ζωής της τεχνολογίας και της σύνδεσης στο δίκτυο.

Μεταξύ των σημαντικών παραγόντων της είναι ο Νορβηγός Fred Olsen (Fobox), ο οποίος έχει εκφράσει στόχο να μειώσει την τιμή στο 2,7 € c / kWh. Ωστόσο, έχει αναφέρει ότι υπάρχει ακόμα πολύς δρόμος ώστε να επιτεφχθεί ο στόχος αυτός. Η Αυστραλιανή Energtech πιστεύει ότι τα έξοδα από τα πρώτα φυτά θα κοστίσουν περίπου 7 € c / kWh, και σε μακροπρόθεσμη βάση, στόχος τους είναι να φέρει την τιμή στα 2,9 € c / kWh.

Ο αριθμός των φυτών με βάση την νορβηγική τεχνολογία και τις νορβηγικές εταιρείες σχεδιάζονται και να κατασκευάζονται:

Οι Νορβηγοί θα κατασκευάσουν πελαγικά Power βάση τις τεχνολογίας τους τα οποία θα είναι μια παραλλαγή της κυματοαντλίας. Αρκετές αντλίες θα είναι αγκυροβολημένες στο βυθό της θάλασσας. Οι μονάδες θα χύνουν το νερό της θάλασσας με ένα κεντρικό τουρμπίνα και η γεννήτρια θα παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Το εργοστάσιο θα κατασκευαστεί με απλό τρόπο και με οικονομικά υλικά, και η εταιρεία θα επικεντρωθεί σε χαμηλό κόστος παραγωγής. Πελαγικά Power θα εγκατασταθούν ένα (1:03 )πιλοτική εγκατάσταση το 2007, και σχεδιάζεται ακόμα ένα πλήρους κλίμακας το 2009.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 49

Ο ιδιοκτήτης τις κατασκευής και των επενδυτών Fred Olsen, είναι πίσω από την εταιρεία Fobox AS, η οποία χρηματοδοτεί και το έργο.

Υπάρχει μια εγκατάσταση εκτός Jomfruland, στα εξωτερικά μέρη του φιόρδ του Όσλο, η οποία είναι η πλατφόρμα εργαστήριο "Buldra», χτισμένο σε κλίμακα 1:3.

Η κυματογεννήτρια powered εδώ είναι ενσωματωμένη σε μια πλωτή πλατφόρμα κατασκευής, η οποία είναι σύνθετα χτισμένη. Σύμφωνα με την πλατφόρμα, υπάρχει μια σειρά από πλαστικές βάρκες γεφύρωσης που κινούνται με τα κύματα. Στη γεφύρωση αυτή υπάρχει ένα υδραυλικό σύστημα που παράγει ηλεκτρική ενέργεια.

Η πλήρες κλίμακας πλατφόρμα θα είναι 36 μέτρα πλάτος και 18 μέτρα ύψος. Θα τοποθετηθούν σε επαφή με κοινά συστήματα παρακολούθησης και ελέγχου και την κοινή σύνδεση με το δίκτυο διανομής στην ξηρά μέσω ενός καλωδίου βαθέων υδάτων. Οι πλατφόρμες θα είναι επανδρωμένες και θα έχουν εκτιμώμενη διάρκεια ζωής τουλάχιστον 15 ετών.

Κυματική ενέργεια AS είναι μια άλλη νορβηγική εταιρεία που έχει αναπτύξει μια έννοια την ενέργεια των κυμάτων με φόντο την πετρελαϊκή βιομηχανία.

Η κυμαγεννήτρια powered είναι χτισμένη πάνω σε πλαγιά με πολλούς ορόφους, όπου η αρχή είναι να αφήσουμε το νερό από τρεις διαφορετικές λεκάνες να τρέξει σε μια σειρά από στροφεία στον ίδιο άξονα. Με τον τρόπο αυτό, αξιοποιούνται τα κύματα σε όλα τα επίπεδα.

Η τεχνολογία αυτή θα εμποδίσει την έναρξη και την διακοπή ακολουθιών για την τουρμπίνα, έστω και αν το νερό προστίθεται σε στροφείο σε ένα επίπεδο. Αυτό αυξάνει τη σταθερότητα παροχής ηλεκτρικής ενέργειας και διάρκεια ζωής της γεννήτριας.

Οι δοκιμές που πραγματοποιούνται στο Πανεπιστήμιο του Aalborg δείχνουν ότι μπορούν να εκμεταλλευτούν το 50 τοις εκατό της ενέργειας του κύματος. Κυματική ενέργεια AS έχει αποκτήσει το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας "Seawave Slot-

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 50

κώνου Generator" (SSG), η οποία έχει το πλεονέκτημα ότι η ενέργεια του νερού κρατιέται σε πολλές δεξαμενές, το ένα πάνω στο άλλο. Αυτό αυξάνει την υδραυλική ισχύ.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 51

1)b. Παλιρροιών και ρευμάτων (0,03 - 5 TW)

Η ενέργεια παλιρροιών και ρευμάτων είναι πιο προβλέψιμη απ’ την κυματική ενέργεια αφού η πλημμυρίδα και η άμπωτη εναλλάσσονται με χρονική περίοδο 12 ωρών. Στις παράκτιες ζώνες, όπου οι πλημμύρες περνούν μέσα από στενά, ή σε ρηχά νερά, μπορούν να σημειωθούν πολύ ψηλές ταχύτητες ροής.

Η αξιοποίηση των παλιρροιακών ρευμάτων επιτυγχάνεται συνήθως με χρήση τεχνολογιών, όμοιων με εκείνες που χρησιμοποιούνται στην αιολική ενέργεια, δηλαδή με ανεμογεννήτριες με οριζόντιους και κάθετους άξονες. Σε αρκετές περιπτώσεις τα παλιρροιακά ρεύματα μπορούν να αναχαιτιστούν με κινητά φράγματα ή με φράγματα εκτροπής. Επειδή η πυκνότητα του νερού είναι περίπου 850 φορές μεγαλύτερη από εκείνη του αέρα, ο συντελεστής ενέργειας στα υδάτινα ρεύματα είναι γενικά ψηλότερος από τον αντίστοιχο της ροής αέρος. Επομένως, μια υδάτινη γεννήτρια μπορεί να είναι μικρότερη συγκριτικά με μία ανεμογεννήτρια.

Αρχή λειτουργίας Η αρχή λειτουργίας των διατάξεων αξιοποίησης της ενέργειας των ρευμάτων και των παλιρροιών είναι η εξής:

Τα ρεύματα του ωκεανού και οι παλίρροιες είναι σαν υποθαλάσσιοι άνεμοι και μπορούν να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια κινώντας ένα συνηθισμένο περιστρεφόμενο στοιχείο. Το ποσόν της παραγόμενης ισχύος εξαρτάται από την ταχύτητα του ρέοντος ύδατος και από τη διάμετρο του ρότορα.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 52

Στον Πίνακα 2 φαίνονται οι κατασκευάστριες χώρες των υπό μελέτη διατάξεων αξιοποίησης των παλιρροιών και των ρευμάτων.

Πίνακας 2

α/α ΔΙΑΤΑΞΗ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ

1 Seagen Stanford Lough, Ιρλανδία 2 Kobold Turbine Ιταλία 3 Hammerfest Νορβηγία 4 Open Hydro Emec, Ηνωμένο Βασίλειο 5 Clean Current Race Rock Project Καναδάς 6 Verdant Power Νέα Υόρκη, Η.Π.Α. 7 Minesto Σουηδία

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 53

1)β.Αναφορά διατάξεων

1)β.I Seagen (ctrl + επιλέξτε τις εικόνες για την εκκίνηση των βίντεο)

Seagen είναι το όνομα που δίνεται στην 1.2MW παλιρροϊκή μηχανή ενέργειας που έχει εγκατασταθεί στο Strangford Lough τον Απρίλιο του 2008. Sea Generation Ltd είναι η εταιρεία του έργου η οποία είναι πλήρως ελεγχόμενη θυγατρική της Marine Τρέχουσα Ε.Π.Ε.Η Seagen έχει λάβει άδεια για μια εγκατεστημένη μέγιστη διάρκεια τα 5 έτη.

Τεχνολογία

SeaGen βάρη γεννήτρια 300 τόνους. Αποτελείται από μονά-ροής ρότορες αξονική των 16 μέτρων (52 πόδια) σε διάμετρο, κάθε οδήγηση γεννήτρια μέσω ενός κιβωτίου ταχυτήτων σαν υδροηλεκτρικής ή ανεμογεννήτρια. Οι ανεμογεννήτριες έχουν κατοχυρωθεί με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας λειτουργία με την οποία το στροφείο λεπίδες μπορούν να ρίχνονται κατά 180 μοίρες επιτρέποντάς τους να λειτουργούν και στις δύο κατευθύνσεις ροής - για την άμπωτη και πλημμύρες παλίρροιες. ισχύς των μονάδων κάθε σύστημα Οι τοποθετημένο στο χέρι-όπως επεκτάσεις εκατέρωθεν του ατσάλινους σωλήνες monopile περίπου 3 μέτρα (9,8 πόδια) σε διάμετρο και τα όπλα με τις μονάδες ισχύος μπορεί να αυξηθεί πάνω από την επιφάνεια για την ασφαλή και εύκολη πρόσβαση συντήρησης. Το SeaGen χτίστηκε στο Μπέλφαστ 's Harland και Wolff »ναυπηγεία της.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 54

Marine Τρέχουσα Τουρμπίνες , ο κύριος του έργου του SeaGen, απέδειξε πρώτο πρωτότυπο της παλιρροϊκής γεννήτρια ρεύματος το 1994 με ένα σύστημα κιλοβάτ 15 το Loch Linnhe , στα ανοικτά της δυτικής ακτής της Σκωτίας . Τον Μάιο του 2003, το πρωτότυπο για SeaGen, «SeaFlow», είχε εγκατασταθεί ανοικτά των ακτών της Lynmouth , North Devon της Αγγλίας. Seaflow ήταν ένα ενιαίο στροφέα στροβίλων που δημιουργούνται 300 kW, αλλά δεν ήταν συνδεδεμένος με το δίκτυο. SeaFlow ήταν υπεράκτια παλιρροιακή γεννήτρια το πρώτο στον κόσμο, και παρέμεινε το μεγαλύτερο στον κόσμο μέχρι το SeaGen είχε εγκατασταθεί.

Προετοιμασία εργοταξίου Εν αναμονή της

εγκατάστασης SeaGen τον Απρίλιο του 2008, η οριζόντια Directional διάτρητο (HDD) γεώτρηση για το καλώδιο τροφοδοσίας έχει ολοκληρωθεί τον Ιούνιο του 2007, καθώς και των υποσταθμών ολοκληρώθηκε τον Απρίλιο του 2008.

Αεροφωτογραφία των αποχετευτικών έργων αναβάθμισης νότια του Strangford τον Απρίλιο του 2007. Τα έργα στα αριστερά του δρόμου πρόσβασης σχετίζεται με το σκληρό δίσκο εργασίες site τρυπάνι η οποία ολοκληρώθηκε το 2007.

Εγκατάσταση Marine Τρέχουσα Turbines Ltd (MCT) έχει ολοκληρώσει όλες τις εργασίες

εγκατάστασης στο Strangford Lough στο σύστημά της 1.2MW SeaGen ενέργειας παλιρροϊκά. Το σύστημα SeaGen ήταν η θέση στο βυθό της θάλασσας, τον Απρίλιο του 2008 με τη χρήση του γερανού φορτηγίδα Rambiz, που λειτουργεί από το Βέλγιο Εταιρεία Scaldis.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 55

Συμπληρωματικές εργασίες εγκατάστασης ολοκληρώθηκε με τη φορτηγίδα ελλείπουσα σύνδεση λειτουργεί από την ολλανδική εταιρεία Hapo.

Η εγκατάσταση ολοκληρώθηκε τον Ιούνιο του 2008, που για πρώτη φορά λειτουργία τον Ιούλιο του 2008.

Γερανός Barge Rambiz κατάπλου Strangford Lough στις 31 Μαρτίου 2008 να αρχίσει η εγκατάσταση του SeaGen

Ιστορικό Οι φτερωτές SeaGen μπορεί να αυξηθεί

πάνω από την επιφάνεια για τη συντήρηση.

προκατόχου SeaGen, το στρόβιλο «SeaFlow» των 300 kW, στα ανοικτά της βόρειας ακτής του Ντέβον

Περιβαλλοντικές επιπτώσεις 400 εκατομμύρια γαλόνια της ροής του

νερού μέσα και έξω από Strangford Lough δύο φορές την ημέρα.

SeaGen έχει λάβει άδεια για να λειτουργήσουν σε μια περίοδο 5 ετών, κατά την οποία θα υπάρξει ένα ολοκληρωμένο πρόγραμμα περιβαλλοντικής παρακολούθησης ώστε να καθοριστούν οι

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 56

ακριβείς επιπτώσεις στο θαλάσσιο περιβάλλον.

Η πρόταση για την εγκατάσταση SeaGen στο Strangford Lough άρχισε το Νοέμβριο του 2003. Οι περιβαλλοντικές συμβούλων, Royal Haskoning Ltd διορίστηκε το 2004, το πεδίο εφαρμογής των περιβαλλοντικών θεωρήσεων και τη διεξαγωγή εκτίμησης των περιβαλλοντικών επιπτώσεων.

Προβλήματα

Κατά την ανάθεση του συστήματος, ένα σφάλμα του λογισμικού προκάλεσε τις λεπίδες μιας από τις ανεμογεννήτριες για να είναι κατεστραμμένο. Αυτό έχει αφήσει το λειτουργικό στροβίλου στο μισό εξουσία μέχρι το φθινόπωρο του 2008. Το περιστατικό είναι υπό διερεύνηση και MCT είναι βέβαιο ότι δεν θα συμβεί ξανά. Λειτουργία πλήρους ισχύος επιτεύχθηκε τελικά στις 18 Δεκεμβρίου, 2008.

Η τελική Μελέτη Περιβαλλοντικών Επιπτώσεων υποβλήθηκε στη ρυθμιστική αρχή, η Υπηρεσία Περιβάλλοντος και Κληρονομιάς (EHS) στη Βόρεια Ιρλανδία τον Ιούνιο του 2005.

Η άδεια FEPA για την προσωρινή εγκατάσταση του συστήματος SeaGen για διάρκεια πέντε χρόνια εκδόθηκε για πρώτη φορά τον Δεκέμβριο του 2005, που αναθεωρήθηκε το Φεβρουάριο του 2007 και ξανά τον Φεβρουάριο του 2008.

Προ-εγκατάσταση παρακολούθηση του περιβάλλοντος άρχισαν τον Μάιο του 2004. Μια βασική έκθεση ολοκληρώθηκε και υποβλήθηκε στο EHS τον Αύγουστο του 2006. Οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις των SeaGen θα παρακολουθείται συνεχώς από την ανεξάρτητη ομάδα επιστήμης σε όλη την παραχωρούμενη περίοδο 5 χρόνων εγκατάσταση .

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 57

1)β.II Kobold Turbine (ctrl + επιλέξτε τις εικόνες για την εκκίνηση των βίντεο)

KOBOLD

Το έργο Enermar έχει ως στόχο την αξιοποίηση της ενέργειας που περιέχεται μέσα σε θαλάσσια ρεύματα, μέσω της χρήσης μιας καινοτόμου πατενταρισμένης τουρμπίνας Kobold. Η ευκολία αυτού του τύπου των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας έχει δοκιμαστεί, και συγκρίνεται ευνοϊκά με άλλες μορφές φιλικών προς το περιβάλλον ενέργειας, όπως ηλιακή και αιολική ενέργεια. Η Ponte di Archimede International έχει

πραγματοποιήσει επιτόπια έρευνα και πειράματα με την τοποθέτηση μιας

πλατφόρμας εξοπλισμένης με ένα πατενταρισμένο στρόβιλο Kobold στο στενό της Μεσσήνης. Με τον τρόπο αυτό η

εταιρεία έχει τη δυνατότητα να αποκτήσουν την τεχνογνωσία που

απαιτείται για την τιθάσευση της ενέργειας που παράγεται από θαλάσσια

ρεύματα με τον καλύτερο δυνατό τρόπο, χάρη και στη συνεργασία με πολλούς ευρωπαίους εταίρους. Επιπλέον, διάφορες μελέτες έχουν γίνει για τον εντοπισμό άλλους δικτυακούς τόπους στην Ευρώπη, κατάλληλο για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας που παράγεται από θαλάσσια ρεύματα.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 58

Μαζί με το Ινστιτούτο Μετατροπής Ενέργειας της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών, οι μελέτες σχετικά με την εφαρμογή του συστήματος ENERMAR βρίσκονται σε εξέλιξη στα Στενά του Jintang (Zhoushan Αρχιπέλαγος), Λαϊκή Δημοκρατία της Κίνας. Η Kobold είναι σε θέση να μετατρέψει την κινητική ενέργεια από τα θαλάσσια ρεύματα σε μηχανική ενέργεια στροφείου με υψηλή απόδοση. Ο στρόβιλος Kobold είναι ένα στροφείο που τοποθετείται σε ένα κατακόρυφο άξονα που παράγει μηχανική ενέργεια από την εκμετάλλευση των θαλάσσιων ρευμάτων. Ο στρόβιλος Kobold: -Περιστρέφει ανεξάρτητα από την κατεύθυνση του ρεύματος -Έχει υψηλή ροπή στρέψης που επιτρέπουν την αυτόματη εκκίνηση ακόμα και κάτω από εντατικές συνθήκες χωρίς την ανάγκη μιας συσκευής ανάφλεξης.

Το έργο ENERMAR προσφέρει πολλές διαφορετικές οικονομικές δυνατότητες: -Μια νέα πηγή ενέργειας: ενέργεια που εξάγεται από τα θαλάσσια ρεύματα είναι μια μεγάλη πηγή ανανεώσιμης ενέργειας, με αξιοσημείωτη οικονομικό δυναμικό σε μέρη του κόσμου όπου παραδοσιακές πηγές δεν υπάρχουν ή είναι πολύ ακριβά. -Ένας νέος τρόπος παραγωγής ενέργειας: η χρήση της ενέργειας που περιέχεται στα θαλάσσια ρεύματα, ως πηγή καθαρή, ανανεώσιμη και, κατά συνέπεια άσβεστη, της ενέργειας, ανοίγει νέες οικονομικές προοπτικές για την αγορά ενέργειας.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 59

Στην σημερινή του μορφή το σύστημα έχει μια παγκόσμια απόδοσης μετράται περίπου 23%. Αυτό το επίπεδο απόδοσης είναι συγκρίσιμο (αν όχι ανώτερη) με εκείνη των ανεμογεννητριών που έχουν υπό ανάπτυξη για περισσότερα από τριάντα χρόνια. Αυτά τα αποτελέσματα είναι εξαιρετικά ενθαρρυντικά για περαιτέρω και πιο λεπτομερή έρευνα. Οι δοκιμές βρίσκονται σε εξέλιξη για τη βελτίωση στοιχεία για μηχανική μετάδοση και σύνδεση με ηλεκτρικές γεννήτριες. Κρίνοντας από τους υπολογισμούς που γίνονται στο τέλος της προγραμματισμένης λειτουργίας, η αποδοτικότητα θα αυξηθεί ακόμη περισσότερο. Τέλος, μια μελέτη έχει γίνει για να συνδεθεί η ποσότητα ενέργειας που μπορεί να ληφθεί σε ένα χρόνο από την τοποθεσία όπου η τουρμπίνα είναι εγκατεστημένα τη συγκεκριμένη στιγμή, στο στενό της Μεσσήνης, για να Ganzirri. Το αποτέλεσμα δείχνει ότι περίπου 22.000 κιλοβάτ ανά ώρα της χρήσιμης ενέργειας μπορεί να εξαχθεί κάθε χρόνο. Σε αυτήν την περιοχή, λαμβάνοντας υπόψη τα ρεύματα στην περιοχή, η συνολική εκχυλίσιμη ενέργεια ισούται με 538Gwh.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 60

1)β.III Hammerfest (ctrl + επιλέξτε τις εικόνες για την εκκίνηση των βίντεο)

HS300

HS300 είναι ένα πρωτότυπο των 300kW τα οποία είναι εγκατεστημένα σε 50 μέτρα βάθος στο Kvalsund και στο Finnmark, της Νορβηγίας. Ο στρόβιλος έχει περάσει ένα τεστ πλήρες ανάπτυξης δλδ, της λειτουργίας, της ανάκτησης, της συντήρησης και του κύκλου αναδιάταξης, και έχει αποδειχθεί ότι είναι τόσο αποτελεσματικός και αξιόπιστός.

HS1000

Η HS1000 είναι ένα πρωτότυπο των 1MW προ-εμπορικών διατάξεων που θα αναπτυχθεί κατά τη EMEC στον παλιρροϊκό χώρο δοκιμών Orkney κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού του 2011.

Η χειρολαβή είναι ουσιαστικά μια κλιμακωμένη έκδοση του HS300 , με ορισμένες αλλαγές που έγιναν για να φιλοξενήσει τις εγκαταστάσεις στο EMEC παλιρροϊκό χώρο δοκιμών. Η χειρολαβή είναι βαριά όργανα και θα χρησιμεύσει ως βάση για τη μελλοντική δραστηριότητες έρευνας και ανάπτυξης.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 61

Kvalsund

Χάμερφεστ Strom επιλεγμένων Kvalsund στη Βόρεια Νορβηγία ως χώρος δοκιμών για Εταιρείας πρωτότυπο του HS300 . Αυτή η περιοχή επιλέχθηκε λόγω των σημερινών του ταχύτητα, το βάθος του νερού καθώς και απάνεμη θέση. Η στενή γειτνίαση με Χάμερφεστ με όλες τις σχετικές υποδομές καθιστά μια ιδανική τοποθεσία για ένα πλήρες εργαστήριο κλίμακας. HS300 έχει χρησιμοποιηθεί ως απόδειξη της τουρμπίνας έννοιας 2003 - 2009. Παλιρροϊκή βιομηχανία είναι υπό ανάπτυξη και εκτεταμένη έρευνα γίνεται σε πολλούς τομείς. Η συσκευή χρησιμοποιείται σήμερα ως μια πλήρη κλίμακα εργαστήριο για την ανάπτυξη του Χάμερφεστ Strom. Παράδειγμα της έρευνας, όπου η τουρμπίνα δίνει πολύτιμη συμβολή είναι η διάταξη των συστοιχιών πάρκου. Δεν redeveloper έχει ακόμη να οικοδομήσουμε μια πλήρη κλίμακα πάρκο με τις σχετικές προκλήσεις. Χάμερφεστ Strom σχεδιάζει πρώτη σειρά στο Islay, HS300 πλήρους κλίμακας τμήμα μετρήσεων του προγράμματος για τη βελτιστοποίηση της διάταξης πάρκο. Turbine μετά, πολλαπλασιασμού, αναταράξεις και η έκταση, αυτή τη στιγμή διερευνάται διεξοδικά συγκρίνονται με θεωρητικές προσομοιώσεις.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 62

Έρευνα και Ανάπτυξη

Η Εταιρεία έχει επιτυχής για την ανάπτυξη και να αποδείξει την τεχνολογία της βασικά μέσα από την καταγραφή της λειτουργίας του στροβίλου 300kW σε Kvalsundet . Ο στρόβιλος έχει αποδειχθεί αξιόπιστο και έχει μια παραγωγή πάνω από 14000 ώρες επιδόσεις ανά Δεκεμβρίου 2010.

Η γνώση που αποκτήθηκε από την 300kW πρωτότυπο, που ονομάστηκε HS300 , χρησιμοποιείται για να αναπτυχθεί μια 1MW προ εμπορική παλιρροιακή τουρμπίνα, που ονομάζεται HS1000 . Η τεχνολογία HS1000 προορίζεται επίσης να εγκατασταθεί σε μια προ-εμπορική σειρά στο Sound of Islay στη δυτική ακτή της Σκωτίας.

Χάμερφεστ Strom παραμένει προσηλωμένη στην Ε & Α, με ιδιαίτερη έμφαση στην μείωση του κόστους της ενέργειας που παρέχεται από τους παλιρροιών εξουσίας μεταξύ άλλων Ε & Α που σχετίζονται με τα καθήκοντα. Η νέα τεχνολογία και τις λύσεις που αναπτύχθηκε από Χάμερφεστ Strom είναι εξασφαλισμένα με τα διπλώματα ευρεσιτεχνίας, και κέρδισε την πνευματική ιδιοκτησία.

Προϊόντα

Χάμερφεστ Strom παραδίδει το κλειδί στο χέρι παλιρροϊκή σταθμούς που αποτελούνται από πολλά παλιρροϊκά στροβίλων συνδεδεμένοι μεταξύ τους και μια σειρά, η παράδοση ηλεκτρικής ενέργειας μέσω υποθαλάσσιων καλωδίων συνδέονται με το δίκτυο, σύμφωνα με την ορθή κώδικες δικτύου.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 63

Χάμερφεστ Strom έχει αναπτυχθεί και έχει αποκτήσει εμπειρίες από την τεχνολογία για περισσότερο από δέκα χρόνια, και έχει λειτουργήσει ένα παλιρροιακό στρόβιλο συνολικά για περισσότερα από 5 χρόνια. Εμπειρίες από την κανονική λειτουργία της συσκευής έχει αποδειχθεί ότι η τεχνολογία ώστε να είναι ανθεκτικό και υψηλής ενεργειακής απόδοσης με μεγάλη κανονικότητα.

Παλιρροϊκές τουρμπίνες

Το Χάμερφεστ Strom τεχνολογία έχει αναπτυχθεί από την μακρά εμπειρία της σύγχρονης τεχνολογίας που χρησιμοποιούνται σε ανεμόμυλους, υποθαλάσσια πετρελαίου και παραγωγή φυσικού αερίου και σε υδροηλεκτρικούς σταθμούς. Η τεχνολογία έχει πλήρως ελεγχθεί και έχει βιώσει την κανονικότητα στην παροχή ηλεκτρικής ενέργειας στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας.

1. Το νερό ρεύμα είναι η οδήγηση του

στροβίλου. Η εξουσία έχει βελτιστοποιηθεί με τη ρύθμιση στο γήπεδο των πτερυγίων

2. Η δύναμη είναι convertedto ηλεκτρικής ενέργειας στην ατράκτου (ενότητα παραγωγής) Ο θάλαμος περιλαμβάνει σύστημα ελέγχου, το κιβώτιο ταχυτήτων και γεννήτρια

3. Η ηλεκτρική ενέργεια που μεταδίδεται στην ξηρά μέσω ενός καλωδίου υποθαλάσσιων

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 64

Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας γίνεται ολοένα και σημαντικότερη πηγή ενέργειας. Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας περιλαμβάνουν αιολική, η κυματική, παλιρροϊκή ενέργεια, υδραυλική και ηλιακή ενέργεια, μεταξύ άλλων. παλιρροϊκή ενέργεια έχει ένα σημαντικό πλεονέκτημα σε σχέση με τα περισσότερα από τα άλλα υπό την έννοια ότι είναι προβλέψιμη.

Λόγω της σχέσης με το σεληνιακό κύκλο τα παλιρροιακά ρεύματα μπορεί να προβλεφθεί χρόνια νωρίτερα. Είναι λόγοι να πιστεύουμε ότι η παλιρροϊκή ενέργεια θα είναι ένα σημαντικό μέρος του συνδυασμού ανανεώσιμων πηγών ενέργειας.

Μερικά οφέλη της παλιρροϊκής ενέργειας:

• Προβλέψιμη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, λόγω της προβλέψιμης πηγής ενέργειας

• Δεν οπτική ή ακουστική ρύπανση πάνω από την επιφάνεια λόγω των υποθαλάσσιων εγκατάσταση χρησιμοποιώντας ΕΣ τεχνολογία

• Δωρεάν πόροι, με υψηλό δυναμικό δύναμη σε παγκόσμιο επίπεδο

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 65

1)β.IV Open Hydro (ctrl + επιλέξτε τις εικόνες για την εκκίνηση των βίντεο) Το Ένα ανοιχτό -Κέντρο Turbine έχει σχεδιαστεί για να αναπτυχθεί άμεσα στο βυθό. Οι εγκαταστάσεις θα είναι σιωπηλές και αόρατες από την επιφάνεια. Θα πρέπει να βρίσκονται σε βάθος και δεν θα παρουσιάζουν κίνδυνο για τη ναυσιπλοΐα. Αγροκτήματα του Ανοικτού Κέντρου ανεμογεννήτριας θα παρέχει μια σημαντική κοινότητα, που επωφελείται στην εξουσία που παρέχεται από την Open-Κέντρο Turbine .

Τεχνολογία: με ανοιχτό κέντρο τουρμπίνας Η Open-Κέντρο Turbine είναι ένα παράδειγμα, μια απλή ιδέα αποδεικνύεται ότι είναι η πιο αποτελεσματική λύση. Η λειτουργικότητα και η βιωσιμότητα των εξοπλισμών σε ένα υποβρύχιο περιβάλλον απαιτεί και αντοχή. Το Open-Κέντρο Turbine ικανοποιεί αυτά τα αιτήματα, με τα αργοκίνητα στροφεία και λιπαντικών καθώς και την ελαχιστοποίηση του κινδύνου για τη θαλάσσια ζωή.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 66

Η Open-Κέντρο Τurbine είναι μοναδική και καλύπτεται από μια σύνθεση από όλο τον κόσμο διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας.

ανοικτού κέντρο διάγραμμα στροβίλου

Επιλογή τοποθεσίας Η παλιρροϊκή ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί οπουδήποτε υπάρχει κινούμενο νερό σε σημαντικές ποσότητες. Η επιλογή της τοποθεσίας για μια Ανοικτή-Κέντρο Turbine εκμετάλλευση γίνεται κατά την αξιολόγηση ενός αριθμού κριτηρίων: Παλιρροϊκό ταχύτητας : Η ταχύτητα και ο όγκος του νερού που διέρχεται .

Βαθυμετρία : Το νερό, το βάθος και τη γεωλογία του θαλάσσιου πυθμένα θα καθορίσει τη θέση και τον αριθμό των ανεμογεννητριών που θα αναπτυχθούν. Ηλεκτρική σύνδεση με το δίκτυο : Η απόσταση από την προτεινόμενη τοποθεσία σε ένα σημείο πρόσβασης στο δίκτυο θα βοηθήσει να καθοριστεί η βιωσιμότητα της εγκατάστασης.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 67

Συναρμολόγηση Η OpenHydro άνοιξε το 2007. Το Ιρλανδικό τεχνικό κέντρο των 2.500 τ.μ. (27.000 τετραγωνικά πόδια) βρίσκεται δίπλα στο Greenore Port, στην Κομητεία Louth παρέχοντας εύκολη πρόσβαση στις θαλάσσιες μεταφορές. Το ειδικό τεχνικό κέντρο είναι εξοπλισμένο για να διασφαλιστούν τα υψηλότερα πρότυπα ποιότητας και ασφάλειας των εργαζομένων. Η πρώτη τουρμπίνα που θα κατασκευαστεί σε αυτή τη νέα εγκατάσταση ολοκληρώθηκε τον Οκτώβριο του 2007.

Οικονομία

Υπάρχει ένα ισχυρό οικονομικό κίνητρο για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιώντας το Open-Κέντρο Turbine. Επί του παρόντος, το κόστος της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιώντας ένα Open-Κέντρο Turbine είναι συγκρίσιμη με εκείνη των Offshore Wind.

Καθώς οι τιμές ορυκτών καυσίμων συνεχίζουν να αυξάνονται, στην περίπτωση της παλιρροϊκής ενέργειας ενισχύεται περαιτέρω. Η OpenHydro εκτιμά ότι η αξία της ενέργειας που παράγεται θα πρέπει να υπερβαίνει τα € 16000000000 ευρώ ετησίως. Το χαμηλό κόστος των Ανοικτού Κέντρου Turbine της παραγωγής, εγκατάστασης και συντήρησης συνδυάζονται για να δημιουργήσουν ένα ισχυρό επενδυτικό σενάριο.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 68

Περιβαλλοντικές επιπτώσεις Το Open-Κέντρο Turbine έχει έναν αριθμό χαρακτηριστικών σχεδιασμού με σκοπό την αποφυγή τυχόν επιπτώσεις στη θαλάσσια ζωή. Το μεγάλο ανοικτό κέντρο παρέχει ένα ασφαλές πέρασμα για τη θαλάσσια ζωή και η υδροδυναμική του στροβίλου εξασφαλιστεί ότι τα ψάρια δεν θα μπλεχτούν.

Οι άκρες των λεπίδων διατηρούνται μέσα στην εξωτερική θήκη που καθορίζει με σαφήνεια το κινούμενο στοιχείο και ο στρόβιλος έχει σχεδιαστεί για να παράγουν ενέργεια σε αργή ταχύτητα περιστροφής. Ο σχεδιασμός αποφεύγει τη χρήση των ελαίων, λιπών ή άλλων υγρών λιπαντικών που θα μπορούσαν να παρουσιάζουν κίνδυνο ρύπανσης. Οι δοκιμές έχουν επίσης επιβεβαιώσει ότι η μονάδα παράγει πολύ χαμηλά επίπεδα των μηχανικών θορύβων.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 69

1)β.V Clean Current Race Rock Project (ctrl + επιλέξτε τις εικόνες, για τα βίντεο) ΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ Το πρόγραμμα Clean Current στροβιλογεννήτριας χρησιμοποιεί τις ίδιες βασικές αρχές όπως η αιολική ενέργεια. Η δύναμη είναι συνάρτηση της πυκνότητας του νερού, η ταχύτητα των ρευμάτων και της ακτίνας των πτερυγίων. Το πρόγραμμα <<Καθαρή τρέχουσα παλιρροιακή γεννήτρια τουρμπίνας>> του παλιρροϊκού τουρμπίνα είναι διοχετευμένο, δημιουργώντας υψηλότερες αποδόσεις από ό, τι μπορεί να αναπτυχθεί με ένα στρόβιλο και μόνο. Οι λεπίδες του στροβίλου είναι διπλής κατεύθυνσης και εξίσου αποτελεσματικό με την άμπωτη και την πλημμύρα των παλιρροιών. Οι Παλιρροϊκές ταχύτητες είναι προβλέψιμες σε ένα κύκλο 19 χρόνων. Η παγκόσμια αγορά για την παλιρροϊκή ενέργεια εκτιμάται ότι ανέρχεται σε περίπου 67.000 MW. Αν αυτή η ικανότητα εκτοπιστεί το αντίστοιχο ποσό σε ορυκτά καύσιμα, θα μειώσει τις εκπομπές CO2 κατά περίπου 120 εκατομμύρια τόνους ετησίως. Το πρόγραμμα <<Καθαρή τρέχουσα παλιρροιακή γεννήτρια τουρμπίνας>> θα αναπτυχθεί εμπορικά σε αγροκτήματα των 20 έως 500 μονάδων και θα ανταγωνιστεί οικονομικά με ορυκτά καύσιμα. Κάθε μονάδα θα παράγει μεταξύ 2.300.000 και 5.000.000 ώρες kW ηλεκτρικής ενέργειας ετησίως, ανάλογα με τη διάμετρο της μονάδας και τη δύναμη των παλιρροϊκών ρευμάτων.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 70

Οι εμπορικές μονάδες θα πρέπει να συνδέονται με ένα εθνικό ή περιφερειακό δίκτυο ηλεκτροδότησης χαμηλού κόστους των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας που είναι φιλικότερες για το περιβάλλον, έτσι δημιουργεί την ώθηση στην αγορά για την εμπορευματοποίηση της τεχνολογίας αυτής. Η ενέργεια των Παλιρροϊκών ρευμάτων είναι απολύτως προβλέψιμη, καθιστώντας το μια επιθυμητή προσθήκη στη βάση του φορτίου. Είναι μια μεταβλητή πηγή, οπότε πρέπει να συνδυαστεί με άλλες πηγές παραγωγής ή αποθήκευσης κατάλληλο για την παροχή αιτημάτων αιχμής. Η καθαρή τρέχουσα παλιρροϊκή γεννήτρια τουρμπίνα μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μικρές συνθέσεις με χωρητικότητα αποθήκευσης (π.χ. μπαταρίες). Ωστόσο, το μοναδικό κόστος θα είναι υψηλότερο λόγω της απαιτούμενης αποθήκευσης. Αυτός ο τύπος της αίτησης θα ανταγωνίζεται με επιτυχία το υψηλό κόστος και τις εναλλακτικές λύσεις, όπως γεννήτριες ντίζελ. Η τρέχουσα τεχνολογία μετατρέπει την κινητική ενέργεια των παλιρροιακών ρευμάτων σε ηλεκτρική ενέργεια με πρωτοφανή αποτελεσματικότητα. Αποτελεσματικότητα και λειτουργικότητα σε θαλασσινό νερό είναι τα βασικά συστατικά μιας επιτυχημένης παλιρροϊκής τεχνολογίας. Η παλιρροιακή γεννήτρια είναι μια διπλής κατεύθυνσης τουρμπίνας με οριζόντιο άξονα και άμεση μετάδοση μεταβλητής ταχύτητας μόνιμης μαγνήτισης. Η λειτουργικότητα ενισχύεται από ένα απλό σχέδιο που έχει ένα κινούμενο μέρος, του στροφείου που περιέχει τις λεπίδες. Δεν υπάρχει κανένας άξονας και κιβώτιο ταχυτήτων. Οι Σφραγίδες θα πρέπει να αντικαθίσταται κάθε 5 χρόνια και η γεννήτρια θα πρέπει να προγραμματίζεται για αναθεώρηση κάθε 10 χρόνια. Το σύστημα παραγωγής θα έχει διάρκεια ζωής 25-30 χρόνια. Κατά την περίοδο αυτή θα παράγει ηλεκτρική ενέργεια με μηδενικές εκπομπές ρύπων, με μέτρια αποτυπώματα στο κάτω μέρος του ωκεανού και αμελητέες επιπτώσεις στη θαλάσσια ζωή.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 71

Στο σχέδιο που υπάρχει περιλαμβάνονται δύο πρωτότυπες χτυσμένες γεννήτριες το 2002,2003, με αποκορύφωμα την απόδειξη της δοκιμής της έννοια που βρίσκεται στον μετρητή 200 ρυμούλκησης στην δεξαμενή στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας Ωκεανών στον Άγιο Ιωάννη, Νέα γη το 2004. Το επόμενο βήμα στην εξέλιξη ήταν το Race Rocks. Μια εμπορική κλίμακα παλιρροϊκής μονάδας στροβιλογεννήτριας θα σχεδιαστούν και θα επιδειχθούν στον κόλπο του Fundy το 2009 .

Σχεδιασμός Κατά την περίοδο αυτή των 5 με 10 χρόνων θα παράγει ηλεκτρική ενέργεια με μηδενικές εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου, ένα μικρό αποτύπωμα στο κάτω μέρος του ωκεανού και αμελητέες επιπτώσεις στη θαλάσσια ζωή.

Έχει δωθεί ευρωπαϊκό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας EP 1 430 220 B1 που περιέχει μια σχεδιαστική αντίληψη με την οποία η τουρμπίνα "είναι ρότορας δίσκου και γεννήτριας προσαρμοσμένο να αφαιρεθεί ως αρθρωτή μονάδα έτσι ώστε η συντήρηση και η αντικατάσταση να γίνεται εύκολα ." Η άμεση μετάδοση μεταβλητής ταχύτητάς του μόνιμου μαγνήτη της γεννήτριας ενσωματώνει χαρακτηριστικά που επιτρέπουν τη γεννήτρια να ρυθμιστεί ώστε να παράγουν είτε εναλλασσόμενο είτε συνεχές ρεύμα. Αυτή η μόνιμη γεννήτρια μαγνήτης αναφέρετε επίσης στο ευρωπαϊκό δίπλωμα ευρεσιτεχνίας EP 1 430 220 B1.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 72

Το Περιβάλλον Οι πιθανές επιπτώσεις της τεχνολογίας στροβίλων σχετικά με τη θαλάσσια ζωή μπορεί να διαιρεθεί σε επιπτώσεις που δημιουργούνται από τη φάση της ανάπτυξης και των επιπτώσεων λόγω της λειτουργίας της μονάδας. Κατά τη διάρκεια της φάσης εγκατάστασης του ΑΒΕ, κάθε προσπάθεια χρησιμοποιήθηκε για την άμβλυνση των συνεπειών της γεώτρησης στο γύρω οικοσύστημα. Οι εργασίες ήταν προγραμματισμένες για το θαλάσσιο βυθό και στη γη τους για να αποφύγουν τις εποχές της άγριας ζωής, του φωλιάσματος και της μετανάστευσης. Το μόνιμο αποτύπωμα της μονάδας στο βυθό είναι ελάχιστο, δεδομένου ότι η παλιρροιακή γεννήτρια στηρίζεται σε ένα μόνο βραχίονα 32 "διαμέτρου. Όπως εγκαταστάσεις θα εμφανιστούν σε περιοχές με υψηλά παλιρροιακά ρεύματα, αλλά επίσης και σε περιοχή πλούσια σε θρεπτικά συστατικά. Οιαδήποτε ζημία προκληθεί κατά την εγκατάσταση του βραχίονα είναι πιθανό να αναγεννηθούν γρήγορα.

Η μονάδα έχει σχεδιαστεί για να περιστρέφετε μόνο όταν η τρέχουσα ταχύτητες υπερβαίνει τους 2 κόμβους (1 m / s). Αυτή η ελάχιστη ταχύτητα λειτουργίας σημαίνει ότι ο ρότορας περιστρέφεται περίπου στα δύο τρίτα του χρόνου ενός παλοιριακόυ κύματος(συμπεριλαμβανομένης της Race Rocks).

Μια άλλη ανησυχία είναι ο αντίκτυπος της ακουστικής υπογραφής για τα ψάρια και τα κητοειδή ειδικότερα. Η ταχύτητα περιστροφής του στροβίλου κυμαίνεται μεταξύ 20 και 70 στροφές ανά λεπτό ανάλογα με την τρέχουσα ταχύτητα και το μέγεθος μονάδας. Ως αποτέλεσμα, έχει θόρυβο χαμηλής συχνότητας (<100 Hz).

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 73

Τα κητοειδή δεν είναι ευαίσθητα στο θόρυβο χαμηλής συχνότητας (μέγιστη ευαισθησία έχουν οι φάλαινες στα 20 kHz) και οι ήχοι επικοινωνίας είναι σε πολύ υψηλότερη συχνότητα (10 έως 80 kHz). Το πλάτος του ήχου αναμένεται να είναι χαμηλό. Μια λεπτομερής ακουστική καταγραφή της μονάδας θα γίνει λίγο μετά την ανάπτυξη.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 74

Περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά

1. Η λεπίδα αποτρέπει τυχαίο τραυματισμό στη θαλάσσια ζωή.

2. Μηδενικές εκπομπές κάθε είδους, του φαινομένου του θερμοκηπίου ή άλλων. Η άμεση κίνηση καταργεί τη χρήση ενός άξονα του κιβωτίου, και συνήθως λιπαίνεται με υδρογονάνθρακες.

3. Το αποτύπωμα της κάθε γεννήτριας τουρμπίνας σε ένα αγρόκτημα είναι μικρή.

4. Τα Ισχυρά ρεύματα μεταφέρουν πολλά θρεπτικά συστατικά, έτσι ώστε εάν τυχόν διαταράσσεται η θαλάσσια ζωή στον πυθμένα των ωκεανών κατά την διάρκεια τις εγκατάστασης μπορεί γρήγορα να επανέλθει.

5. Η γεννήτρια θα εκπέμψει έναν ήχο χαμηλών συχνοτήτων όταν είναι σε λειτουργία και η συχνότητα αυτή δεν θα παρεμβαίνει στην επικοινωνία θαλάσσιων θηλαστικών. Στην απίθανη περίπτωση που ένα θηλαστικό ή ψάρια εισέλθουν στη ζώνη του αγωγού υπάρχει μία μεγάλη τρύπα που παρέχει μια οδό διαφυγής.

6. Η γεννήτρια στρόβιλος τοποθετείται σε μια θέση και δεν είναι ορατή από την επιφάνεια. Υπάρχει μία ελάχιστη απόσταση των 15 μέτρων υπό τον όρο να διασφαλιστεί η εμπορική ναυτιλία και να μην εμποδίζεται.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 75

1)β.VI Verdant Power (ctrl + επιλέξτε τις εικόνες για την εκκίνηση των βίντεο)

Η Verdant Flow Kinetic υδροηλεκτρική χρησιμοποιεί τρία πτερύγια, έναν οριζόντιο άξονα, τουρμπίνες και έχει αναπτυχθεί υποβρύχια για την παραγωγή καθαρής ανανεώσιμης ενέργειας από παλιρροϊκά ρεύματα ή ποτάμια.

Η ελεύθερη ροή του συστήματος έχει εγκατασταθεί πλήρως υποβρύχια και λειτουργεί αυτόματα και αόρατα από την ακτή. Το σύστημα δεν απαιτεί φράγματα ή άλλα σημαντικά έργα πολιτικού μηχανικού, και δεν ανακατευθύνει τη φυσική ροή του νερού .

Απλή και αρθρωτή στο σχεδιασμό, στην ελεύθερη ροή του συστήματος μπορεί να κλιμακωθεί για την παραγωγή καθαρής ενέργειας σε ένα ευρύ φάσμα εγκαταστάσεων σε όλο τον κόσμο.

Τρέχουσες Εφαρμογές Μέσω της Φάσης RITE Σχέδιο 2 επίδειξης, Verdant Power απέδειξε την 4η Γενιά (Gen4) Free Flow System, ως την πιο αποδοτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας. Το σύστημα παράγει 70 μεγαβατώρες μέσω των διασυνδεδεμένων ενεργειών από τις παλίρροιες του East River προς NYC και αποδείχτηκε ότι δεν είχε προβλήματα ποιότητας ισχύος.

Η ελεύθερη ροή στο σύστημα αυτό ήδη έχει προχωρήσει στην επόμενη γενιά (Gen5), η οποία έχει προγραμματισθεί για την εγκατάσταση στην παρακάτω ημερομ. 2011/12:

Verdant ΣΗΕ

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 76

Έξω από τα μάτια και το Silent Η Verdant Power λειτουργεί αθόρυβα και αυτόματα, πλήρως υποβρύχια και δεν έχει θέα από την ακτή. Αυτή η πτυχή της τεχνολογίας μειώνει την οπτική διαταραχή και "NIMBY" θέματα που σχετίζονται με άλλες πηγές ανανεώσιμης ενέργειας, κυρίως αιολικών πάρκων.

Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας Το Νερό και τα ρεύματα που παρέχει η γη είναι προβλέψιμα, είναι μια σταθερή, ανανεώσιμη πηγή ενέργειας. Αυτό δημιουργεί ένα πλεονέκτημα για τις Verdant τεχνολογίες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας έναντι της αιολικής και ηλιακά συστήματα, τα οποία προσφέρουν διακοπτόμενη ισχύος περισσότερο υπόκεινται σε καθημερινή αλλαγές στις καιρικές συνθήκες και συσκότισης σενάρια. Στην πραγματικότητα, Η Verdant Power προσδοκά ότι του ποταμού τα συστήματα που θα επιτύχουν 80-90 παράγοντες δυναμικότητας%, σχεδόν διπλάσια εκείνων της αιολικής και συστήματα ηλιακής ενέργειας.

Τοποθέτηση σε αστικά κέντρα Τα Verdant συστήματα ισχύος μπορούν να τοποθετηθούν άμεσα σε κέντρα με πληθυσμό που κυμαίνεται από μεγάλα αστικά κέντρα, σε μικρά χωριά. Αυτό δεν είναι μόνο γιατί παρέχει ενέργεια εκεί όπου χρειάζεται περισσότερο, αλλά, εξαλείφοντας την ανάγκη για γραμμές μεταφοράς, η τεχνολογία είναι πιο ασφαλή, πιο ενεργειακά αποδοτική και οικονομικά αποδοτική.

Καθαρίστε την ένταξη Νερό Απλά σχεδιάζονται και έχουν ήδη αναπτυχθεί στο νερό, τα Verdant συστήματα μπορούν να ενσωματωθούν με την τεχνολογία καθαρισμού του νερού. Αυτό ενισχύει ακόμα περισσότερο τη δυνατότητα εφαρμογής των συστημάτων στις αναπτυσσόμενες χώρες, οι οποίες αναφέρουν υψηλότερες απαιτήσεις στον κόσμο τόσο για την καθαρή ενέργεια και το νερό.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 77

Το Έργο RITE East River - New York, NY

Ξεκίνησε το 2002, ο Ρούσβελτ Verdant είναι ο ιδιοκτήτης της Island Tidal Energy (RITE) .Το έργο βρίσκεται λειτουργεί στο Ανατολικό της Νέας Υόρκης του ποταμού.

Σε τρεις φάσεις, η RITE Project θα εξετάζουν, να επιδεικνύουν και να παραδώσουν εμπορικά την ηλεκτρική ενέργεια από το Free Flow Verdant Power Kinetic υδροηλεκτρική ενέργεια System (παλιρροϊκή). Η Ιεροτελεστία Project είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα του τρόπου με τον Free Flow System που μπορεί να κλιμακωθεί για την τοποθέτηση άμεσα μέσα σε ένα κέντρο πληθυσμών.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 78

RITE φάσεις:

• Φάση 1 (2002 - 2006): Έλεγχος Πρωτότυπο • Φάση 2 (2006 - 2008): Επίδειξη • Φάση 3 (2009 - 2012): MW-Scale Build-Out

Φάση 2 Ολοκληρώθηκε Επίδειξη

Στη Verdant Power έχει επιτευχθεί ένα σημαντικό ορόσημο με την επιτυχή ολοκλήρωση της φάσης της RITE Έργου 2 επίδειξης, το οποίο ξεκίνησε το 2006 με την εγκατάσταση του πρώτου πλήρους κλίμακας (5m διάμετρος ρότορα) Free Flow στρόβιλο της εταιρείας System στο East River.

Κατά τη διάρκεια αυτής της διετούς περιόδου, Verdant Power λειτουργούσε έξι πλήρους κλίμακας στροβίλους σε παράταξη σειράς, με επιτυχία αποδεικνύοντας το Free Flow System ως αποτελεσματική πηγή ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές με τα ακόλουθα αποτελέσματα:

• Εξαιρετική υδροδυναμική, και μηχανολογικές και ηλεκτρολογικές επιδόσεις • Διασυνδεδεμένα πολλά μαζί δεν είχαν προβλήματα ποιότητας ισχύος • Πλήρως αμφίδρομη λειτουργία - παθητική τάσεων αποσταθεροποίησης με

την υψηλή απόδοση και στις δύο παλίρροιες άμπωτη και των πλημμυρών • Αυτόματος έλεγχος και συνεχής, λειτουργία χωρίς επίβλεψη • Χωρίς ακαθαρσίες ή ζημία από τα συντρίμμια? • 70 μεγαβατώρες της ενέργειας που παρέχουν σε δύο τελικούς χρήστες? • 9.000 στρόβιλο-ώρες λειτουργίας.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 79

1)β.VII Minesto (ctrl + επιλέξτε τις εικόνες για την εκκίνηση των βίντεο)

Η Minesto έχει αναπτύξει μια νέα αντίληψη για την έννοια των παλιρροιακών σταθμών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας που ονομάζεται Deep Green. Η Deep Green βασίζεται σε μια εντελώς καινούργια αρχή για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από παλιρροϊκά ρεύματα. Η μονάδα ηλεκτροπαραγωγής που εφαρμόζονται σε περιοχές όπου δεν υπάρχουν άλλες γνωστές τεχνολογίες μπορεί να λειτουργήσει αποτελεσματικά , το κόστος χάρη στη μοναδική ικανότητά της να λειτουργεί σε χαμηλές ταχύτητες. Minesto επεκτείνει τη συνολική θαλάσσια δυναμική ενέργεια και προσφέρει μια σημαντική αλλαγή του κόστους για παλιρροϊκή ενέργεια.

Τεχνολογία

Deep Green έχει τη μοναδική ικανότητα να αυξήσει τις τρέχουσες τιμές κιλοβατώρας ανά κόστος της αγοράς με δυναμικό 80%.

Το βαθύ πράσινο τεχνολογία μετατρέπει την ενέργεια από παλιρροιακά ρεύματα σε ηλεκτρική ενέργεια μέσω μιας αρχής , κάπως παρόμοιας με τη στάση ενός χαρταετού ανέμου. Ο χαρταετός , που αποτελείται από ένα φτερό και στροβίλους, συνδέεται με ένα σημείο πρόσδεσης σε ένα σταθερό σημείο στο βυθό του ωκεανού. Η τεχνολογία που προσφέρει η Minesto είναι ελαφριά και λιγότερα κοστοβόρα σε σύγκριση με άλλες παλιρροϊκές λύσεις.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 80

Με αποτέλεσμα την εξοικονόμηση κόστους σε υλικό, στις μεταφορές, την εγκατάσταση, λειτουργία και συντήρηση του Minesto σε μια μοναδική θέση, τόσο οικονομικά όσο και ως προς τον αριθμό των διαθέσιμων χώρων. Deep Green μπορεί να λειτουργεί με οικονομικά αποδοτικό τρόπο σε χώρους με χαμηλό θαλάσσιο ρεύμα και ταχύτητες και μεγάλα βάθη, ως εκ τούτου σε θέση να επεκτείνουν σημαντικά το συνολικό μέγεθος της παγκόσμιας αγοράς για τις θαλάσσιες ενέργειας. Οι μελέτες δείχνουν ότι η τεχνολογία Minesto είναι η μόνη που μπορεί να χρησιμοποιήσει 40 τοις εκατό των υψηλών δυνατοτήτων σε όλες περιοχές, με οικονομικά αποδοτικό τρόπο.

Παλιρροϊκή ενέργεια

Η κινητική ενέργεια σε νερό που ρέει στους 5 κόμβους (2,5 m / s) είναι κάτι πολύ περισσότερο από το ένα χιλιόμετρο των 260 / hr ανέμου .Το θαλασσινό νερό είναι 832 φορές πυκνότερο από τον αέρα. Οι Καταιγίδες είναι προσωρινές ενώ οι παλίρροιες συνεχής.

Η Παλιρροϊκή ενέργεια προσφέρει μια μη ρυπογόνα, αξιόπιστη και προβλέψιμη πηγή ενέργειας που ξεκλειδώνει ένας τεράστιο αναξιοποίητο πόρο με τεράστιες δυνατότητες στην αγοράς. Σε αντίθεση με άνεμο και τα κύματα, τα παλιρροϊκά ρεύματα είναι εντελώς προβλέψιμά. Οι Παλίρροιες έχουν τη δυνατότητα να παρέχουν ένα σημαντικό μέρος της αγοράς ενέργειας κατά τα επόμενα έτη. Το μέγεθος της παλίρροιας στην περιοχή είναι το αποτέλεσμα της αλλαγής θέσεων της Σελήνης και του ήλιου σε σχέση με τη γη, τα αποτελέσματα της περιστροφής της γης και την τοπογραφία της περιοχής. Λόγω της φύσης παλιρροϊκής ενέργειας του είναι σχεδόν ατελείωτες και ταξινομούνται ως ανανεώσιμη πηγή ενέργειας.

Προβλέψιμη και αξιόπιστη - Παλίρροιες προκύπτουν από τη σχετική κίνηση της γης, του ήλιου και της σελήνης που μπορεί να υπολογιστεί με ακρίβεια σχεδόν 100 τοις εκατό. Ατελείωτες - Προκαλείται από την βαρυτική έλξη της Σελήνης και του ήλιου, οι παλίρροιες προσφέρουν μια σταθερή ροή της ενέργειας. Global – Οι Παλίρροιες είναι διαθέσιμες γύρω από όλες τις ηπείρους.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 81

Πλούσια σε ενέργεια - κινούμενο νερό είναι 832 φορές πυκνότερο από την απλή μετακίνηση του αέρα. 0,1% της θαλάσσιας ενέργειας θα μπορούσε να προμηθεύσει 5 φορές την παγκόσμια ζήτηση.

Deep Green

Ο χαρταετός αποτελείται από ένα φτερό, το οποίο είναι εφοδιασμένο με στρόβιλο και μια γεννήτρια, η οποία επισυνάπτεται στο βυθό από ένα σύστημα πρόσδεσης. Υδροδυναμικές δυνάμεις για τον χαρταετό που προκαλούνται από την τρέχουσα ταχύτητα καθιστά το αετό να κυκλοφορεί και να υπάρχει σύστημα ελέγχου που έχει ληφθεί σε συγκεκριμένη πορεία. Η ταχύτητα του αετού καθορίζει την ταχύτητα ροής με την τουρμπίνα, το οποίο είναι αυξημένο κατά περίπου δέκα φορές από την τρέχουσα ταχύτητα. Η ηλεκτρική ενέργεια που μεταδίδεται στην ξηρά μέσω ενός καλωδίου τροφοδοσίας στο εσωτερικό σύρμα της πρόσδεσης. Με άνοιγμα φτερών 12 μέτρων, ο αετός έχει σχεδιαστεί για να τρέχει με ταχύτητα 16 m / s , σε μια τρέχουσα μέση ταχύτητα περίπου των

1,6 m / s.

Δεδομένου ότι ο στρόβιλος χρησιμοποιεί υψηλές ταχύτητες νερού που εξασφαλίζει επαρκείς στροφές στη γεννήτρια και για αυτό η χρήση του κιβωτίου ταχυτήτων δεν είναι απαραίτητη. Η σχετικά μικρή και χαμηλού βάθους συστήματος αγκύρωσης δεν περιλαμβάνει ογκώδη θεμέλια, όπως απαιτείται για πύργους ή άλλα βαρέα εγκαταστάσεις ανοικτής θαλάσσης. Έτσι, το συνολικό μέγεθος και το συνολικό κόστος του συνόλου του συγκροτήματος αετού είναι πολύ ελκυστικό.

Ο αετός έχει ένα αυτόματο σύστημα διεύθυνσης να ακολουθήσει μια συγκεκριμένη πορεία. Το σύστημα βελτιστοποιεί επίσης και η πορεία για τη μέγιστη μετατροπή της ενέργειας. Για λόγους ασφαλείας οι διάφορες συνθήκες εποπτεύονται συνεχώς από το σύστημα, π.χ. μέγιστο και ελάχιστο βάθος της πορείας του, τα σφάλματα του συστήματος, κύματα και αναταράξεις, μεγάλα αντικείμενα που κινούνται πολύ κοντά κλπ.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 82

Το φτερό και το σύστημα πρόσδεσης μπορεί να προσαρμοστεί σε διάφορες τρέχουσες ταχύτητες και βάθη για να καλύψει μεγάλο φάσμα διαφορετικών συνθηκών του αετού.

Σύγκριση

Deep Green

Άλλες Παλιρροιακό Τεχνολογίες

Υπεράκτια αιολική

Ονομαστική ισχύς:

0,5 MW 1 MW 2 MW

Βάρος / Επίδραση:

14 τόνοι / MW

50-600 τόνους / MW > 200 τόνους / MW

Μέση Ταχύτητα: 1,6 m / s 2,5 m / s 8 m / s

Κόστος / KWh: € 0,06 με 0,14

€ 0,15 με 0,30 € 0,10 με 0,12

Οφέλη

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 83

Deep Green πλεονεκτήματα:

Πλεονεκτήματα:

• Το Deep Green δραστηριοποιείται σε βαθιά νερά και σε χαμηλές ταχύτητες, με αποτέλεσμα ο αριθμός των κατάλληλων θέσεων να είναι τεράστιος.

• Στιβαρό σύστημα αγκύρωσης, δεδομένου ότι δεν χρειάζεται πύργος. • Χαμηλό κόστος συντήρησης. • Προβλεψιμότητα. Παλιρροιακά ρεύματα είναι εξαιρετικά τακτικά. • Μικρό και χαμηλό βάρος, λιγότερο από 7 τόνους ανά μονάδα, 500kW. • Gearless στροβίλου - γεννήτριας σύστημα. • Οικονομικό.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 84

2)a. Θερμοκλινούς ωκεανών (2 TW)

Θερμική ωκεάνια ενέργεια.

Το μεγαλύτερο μέρος του πλανήτη είναι καλυμμένο από ωκεανούς και αυτοί απορροφούν ένα τεράστιο ποσό ενέργειας από τον ήλιο κάθε μέρα.

Η μετατροπή ωκεάνιας θερμικής ενέργειας (Ocean thermal energy conversion - OTEC) στηρίζεται σε αυτήν την ενέργεια για να παράγει ηλεκτρισμό.

Είναι γεγονός από πλήθος μετρήσεων ότι τα ανώτερα στρώματα της θάλασσας στις περιοχές με τροπικό κλίμα έχουν

θερμοκρασία γύρω στους 27οC. Αντίθετα, η θερμοκρασία των

θαλάσσιων υδάτων σε μεγάλο βάθος στις ανωτέρω περιοχές είναι πολύ χαμηλή,

με αποτέλεσμα η διαφορά θερμοκρασίας , ΔΤ, να φτάνει τους 20οC.

Αρχή λειτουργίας Η αρχή στην οποία βασίζεται η παραγωγή ενέργειας Θερμοκλινούς ωκεανών χρησιμοποιεί τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ του κρύου, βαθιού νερού και του θερμού, ρηχού νερού της θάλασσας για την τροφοδότηση ενός θερμοδυναμικού κύκλου που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να παράγει ηλεκτρική ενέργεια. Βασίζεται στους κύκλους Claude ή Rankine. Απαιτείται ελάχιστη διαφορά θερμοκρασίας γύρω στους 20 οC (κατά προτίμηση 24 οC) για οικονομική βιωσιμότητα. Στον Πίνακα 3 φαίνονται οι κατασκευάστριες χώρες των υπό μελέτη κυματικών διατάξεων.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 85

Πίνακας 3.

α/α ΔΙΑΤΑΞΗ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ

1 Aνοικτού κύκλου ΟΤΕC Hawaii

2 Kλειστού κύκλου ΟΤΕC Hawaii

3 Yβριδικού κύκλου ΟΤΕC

Hawaii

Βάσει του κύκλου λειτουργίας

1. Διάταξη συστήματος ανοικτού κύκλου ΟΤΕC 2. Διάταξη συστήματος κλειστού κύκλου ΟΤΕC 3. Διάταξη συστήματος υβριδικού κύκλου ΟΤΕC

Βάσει της τοποθεσίας Χερσαία ή παράκτια Πλατφόρμες Πλωτά σε μεγάλα βάθη των ωκεανών

2)α. Αναφορά διατάξεων

1. Διάταξη συστήματος ανοικτού κύκλου ΟΤΕC

Σε ένα σύστημα ανοικτού κύκλου OTEC, ζεστό θαλασσινό νερό είναι το φέρον ρευστό. Το ζεστό θαλασσινό νερό εξατμίζεται μέσα σε θάλαμο κενού για να παράγει ατμό σε απόλυτη πίεση περίπου 2.4 (kPa). Ο ατμός επεκτείνεται μέσω ενός στροβίλου χαμηλής πίεσης που συνδέεται με μια γεννήτρια για την παραγωγή ηλεκτρισμού. Ο ατμός που βγαίνει από τον στρόβιλο συμπυκνώνεται από το κρύο θαλασσινό νερό που αντλείται από βάθη των ωκεανών μέσω ενός σωλήνα κρύου νερού.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 86

Εάν ένας συμπυκνωτής επιφάνειας χρησιμοποιείται στο σύστημα, ο ατμός παραμένει χωρισμένος από το κρύο θαλασσινό νερό και παρέχει αφαλατωμένο

νερό.

2.Διάταξη συστήματος Κλειστού κύκλου (closed cycle)

Ζεστό θαλασσινό νερό ατμοποιεί ένα προκαθορισμένο ρευστό, όπως η αμμωνία, το οποίο ρέει μέσω ενός εναλλάκτη θερμότητας (εξατμιστής). Ο ατμός διαστέλλεται σε μέτριες πιέσεις και γυρίζει ένα στρόβιλο που συνδέεται με μια γεννήτρια που παράγει ηλεκτρισμό. Ο ατμός στη συνέχεια συμπυκνώνεται σε έναν άλλο εναλλάκτη θερμότητας (συμπυκνωτής) με χρήση κρύου θαλασσινού νερού που αντλείται από τα βάθη των ωκεανών μέσω ενός σωλήνα

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 87

κρύου νερού. Το συμπυκνωμένο φέρον υγρό διοχετεύεται και πάλι στον εξατμιστή για να επαναλάβει τον κύκλο.

Το ρευστό παραμένει σε ένα κλειστό σύστημα και κυκλοφορεί συνεχώς.

3 Διάταξη συστήματος υβριδικού κύκλου ΟΤΕC

Συνδυάζει τα χαρακτηριστικά του κλειστού και ανοικτού κύκλου Σε ένα υβριδικό σύστημα OTEC, ζεστό θαλασσινό νερό εισέρχεται σε ένα

θάλαμο κενού όπου εξατμίζεται, στη διαδικασία του ανοικτού κύκλου. Ο ατμός ατμοποιεί το φέρον ρευστό το οποίο διέρχεται από έναν βρόχο

κλειστού κύκλου στην άλλη πλευρά του εξατμιστή αμμωνίας.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 88

Πλεονεκτήματα

Το υγρό που εξατμίζεται θέτει σε λειτουργία μια τουρμπίνα που παράγει ηλεκτρική ενέργεια.

Ο ατμός συμπυκνώνεται εντός του εναλλάκτη θερμότητας και παρέχει αφαλατωμένο νερό.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 89

Βρίσκονται σε πειραματικό στάδιο (δεν υπάρχουν διατάξεις εν λειτουργία) Με μια εγκατάσταση 1ΜW απαιτεί ροή 1-4 m3/s από 5 οC σε 25 οC Δεδομένου ότι απαιτείται άντληση από μεγάλα βάθη: Απόδοση 2-3% Στη Μεσόγειο η διαφορά θερμοκρασίας είναι μικρή Η γεωγραφική θέση της Ελλάδας δεν ενδείκνυται , για την εγκατάστασης συστημάτων

Αυτή η τεχνολογία είναι στην πραγματικότητα μια "παγκόσμια λύση" και αποτελεί μια ευκαιρία για τον κόσμο να συνεργαστούν σε διάφορες υποδομές και εγκαταστάσεις παραγωγής. Η συνεργασία αυτή είναι απαραίτητη διότι:

• Κανείς δεν κατέχει τους ωκεανούς του κόσμου • Το κόστος κεφαλαίου της συγκομιδής αυτής της ενέργειας είναι τεράστιο • εκτιμήσεις κυμαίνονται από 4 έως $ 10 δολάρια ανά watt.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 90

Επίσης, το δυναμικό απόδοσης είναι επίσης τεράστιες:

Κατά μέσο όρο, 60 εκατομμύρια τετραγωνικά χιλιόμετρα (23 εκατομμύρια τετραγωνικά μίλια) των τροπικών θαλασσών απορροφούν ένα ποσό της ηλιακής ακτινοβολίας ίση με θερμικό περιεχόμενο σε περίπου 250 δισεκατομμύρια βαρέλια πετρελαίου. Χρησιμοποιούμε 85 εκατομμύρια βαρέλια ημερησίως3000 φορές μικρότερη από αυτή που απορροφάται ενέργεια. , φαίνεται σαν μια λύση.

Ο μηχανισμός της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας βασίζεται σε απλές αρχές της θερμοδυναμικής που επιτρέπουν στον ωκεανό να χαρακτηριστεί ως μια γιγαντιαία μηχανή θερμότητας.

Θερμοδυναμικοί Περιορισμοί:

o Τα συστήματα βρίσκονται σε ισορροπία όταν είναι στην ίδια θερμοκρασία

o ενέργεια διατηρείται εντός ενός κλειστού συστήματος o δεν είναι δυνατόν να εξαγάγει την ενέργεια θερμότητας από μια

δεξαμενή και να εκτελούν την εργασία χωρίς μεταφοράς θερμότητας σε μια δεξαμενή της χαμηλότερης θερμοκρασίας. Με άλλα λόγια, όλα τα θερμοδυναμικά συστήματα πρέπει να τείνουν προς την ισορροπία. Μερικές ενέργειας πηγαίνει προς εκτέλεση της εργασίας και κάποια χάνεται ως θερμότητα.

Για να πάρετε την υψηλότερη απόδοση θέλει να μεγιστοποιήσουν τη διαφορά μεταξύ των Τ1 και Τ2, αλλά στα περισσότερα φυσικά περιβάλλοντα η φύση δεν το κάνει πραγματικά αυτό.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 91

Για παράδειγμα, εδώ είναι η κατάσταση για OTEC:

o Επιφάνεια του ωκεανού θερμοκρασία είναι 25 βαθμούς C (298K) o Στα 500-700 μέτρα βάθος η θερμοκρασία είναι 5 βαθμοί Κελσίου

(278K) o Αποδοτικότητα = 1 - 278 / 298 = 0.067 (6,7%)

Βασική αρχή είναι ότι η διαφορά θερμότητα χρησιμοποιείται για τη συμπύκνωση του ατμού σε ένα υγρό, στη συνέχεια, επιστρέφει στο να ξαναζεσταθεί. Αλλά θα χρειαζόταν ένα φέρον ρευστό που Υγροποίηση σε θερμοκρασία περίπου 25 C. Αμμωνία!

Οφέλη • Παραγωγή καυσίμων • Παραγωγή αφαλατωμένου νερού • Πόρος για τις χερσαίες επιχειρήσεις υδατοκαλλιέργειας • Κλιματισμός των κτιρίων • Προώθηση ανταγωνιστικότητας και διεθνούς εμπορίου • Ενίσχυση ενεργειακής ανεξαρτησίας • Περιορισμός των εκπομπών αερίων θερμοκηπίου • Σημαντικές δυνατότητες παροχής ηλεκτρικής ενέργειας στο μέλλον με βέλτιστη σχέση κόστους-

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 92

ωφέλειας Μειονεκτήματα συστήματος ΟΤΕC Ανάσυρση του φυτοπλαγκτόν από τον πυθμένα της θάλασσας στην επιφάνεια προβλήματα στην αλυσίδα του θαλάσσιου οικοσυστήματος Σε περίπτωση έντονων καιρικών συνθηκών, οι μονάδες ενός συστήματος ΟΤΕC, δεδομένης της πλωτής κατασκευής, δεν αντέχουν κατασκευαστικά. Κόστος συστήματος ΟΤΕC Το κόστος του πλωτών ενεργειακών νησιών παραμένει ασαφές Η εκτίμηση του κόστους της πλατφόρμας είναι αρκετά δύσκολη δεδομένου ότι ο τρόπος δόμησής της είναι παρόμοιος με εκείνον μιας πετρελαϊκής πλατφόρμας.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 93

2)b. Λόγω βαθμίδας αλατότητας (Ωσμωτική)(2,6 TW)

H διαφορά της συγκέντρωσης του νατρίου και του καλίου κατά μήκος της κυτταρικής μεμβράνης δημιουργεί μια ηλεκτροχημική κλίση γνωστή ως δυναμικό των μεμβρανών. Σήμερα έχουν γίνει πολλά πειράματα και δοκιμές προκειμένου να εκμεταλλευτούμε την

ενέργεια αυτή και υπάρχουν αρκετές διατάξεις έτοιμες να κυκλοφορήσουν στο εμπόριο. Αρχή λειτουργίας

Η αρχή στην οποία βασίζεται η παραγωγή ενέργειας λόγω της βαθμίδας αλατότητας είναι η εκμετάλλευση της εντροπίας της ανάμιξης γλυκού νερού με αλμυρό νερό. Η διαφορά στην αλατότητα μεταξύ του νερού της θάλασσας και του γλυκού νερού δημιουργεί μια διαφορά πίεσης. Εάν στο όριο μεταξύ του νερού της θάλασσας και του γλυκού νερού τοποθετηθεί μια ημιπερατή μεμβράνη, το γλυκό νερό θα διαπεράσει αργά διαμέσου της εξαιτίας της όσμωσης. Μπορεί να εξαχθεί ενέργεια με την εκμετάλλευση της διαφοράς πίεσης. Το ποσό ενέργειας που εξάγεται είναι ανάλογο προς αυτήν τη διαφορά πίεσης. Έχουν προταθεί διάφορες μέθοδοι για την εξαγωγή αυτής της ενέργειας. Η πλέον υποσχόμενη μέθοδος είναι η χρήση ημιπερατών μεμβρανών.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 94

Αυτή η πηγή ενέργειας δεν είναι εύκολο να γίνει κατανοητή γιατί δε γίνεται απευθείας αισθητή στη φύση με τη μορφή θερμότητας, καταρρακτών, ανέμου, κυμάτων ή ακτινοβολίας.

Η ενέργεια λόγω της βαθμίδας αλατότητας είναι από τις μεγαλύτερες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας η οποία είναι ακόμη ανεκμετάλλευτη.

Στον Πίνακα 4 φαίνονται οι κατασκευάστριες χώρες των υπό μελέτη κυματικών διατάξεων.

Πίνακας 4.

α/α ΔΙΑΤΑΞΗ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ

1 Statkraft (εργοστάσιο)

Νορβηγίας

2 - -

2)b. ΔΙΑΤΑΞΕΙΣ ΟΣΜΟΤΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 95

2)b. I Statkraft

Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης, που ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη. Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και το φυλάσσουν.

Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας, γλυκού και αλμυρού νερού διοχετεύονται σε ξεχωριστές αίθουσες, που χωρίζονται από μια τεχνητή μεμβράνη. Τα μόρια αλατιού στο θαλασσινό νερό να επιστήσει την γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης, με αποτέλεσμα η πίεση από την πλευρά της θάλασσας θα αυξηθεί. Αυτή η πίεση είναι ισοδύναμη με μια στήλη του νερού των 120 μέτρων, ή, με άλλα λόγια, ένα αρκετά σημαντικό καταρράκτη. Αυτή η πίεση μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μια τουρμπίνα για την παραγωγή ηλεκτρισμού.

Ιδέα από τη δεκαετία του '70

Η ιδέα της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας μέσω της όσμωσης πετάχτηκε μέχρι τη δεκαετία του 1970. Τότε, όμως, οι μεμβράνες ήταν τόσο κακές και η ισχύς των τιμών τόσο χαμηλά που κανείς δεν έκρινε κερδοφόρο να επενδύσει σε ένα τέτοιο έργο. Πολλά χρόνια αργότερα, η SINTEF μια ομάδα ερευνητών έφερε την ιδέα στο προσωπικό της καινοτόμας Statkraft. Μια προσπάθεια για τη συνεργασία ξεκίνησε το 1997 με ένα πολύ διαφορετικό κλίμα για τα σχέδια εναλλακτικής ενέργειας.

Τα τελευταία χρόνια, η οσμωτική έννοια έχει δοκιμαστεί σε μικρές πιλοτικές εγκαταστάσεις, ακόμη και σε ένα εργαστήριο στο SINTEF στο Τροντχάιμ και στη Sunndalsøra. Στις 24 Νοεμβρίου 2009, η Statkraft άνοιξε το πρώτο εργοστάσιο στον κόσμο ισχύος σε Tofte, νοτιοδυτικά του Όσλο. Η Statkraft έχει επενδύσει περισσότερα από 100 εκατομμύρια για την ανάπτυξη της οσμωτικής ενέργειας.

Δοκιμή της τεχνολογίας

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 96

Το πρωτότυπο στο Tofte θα χρησιμοποιηθεί για τη δοκιμή της τεχνολογίας. Η κύρια πρόκληση είναι να αναπτυχθεί μια μεμβράνη που αντλεί μέσα από αρκετό νερό, για να δημιουργήσει αποτελεσματική πίεση για τη λειτουργία του στροβίλου. Όταν η μεμβράνη είναι αρκετά καλή, οσμωτική ενέργεια μπορεί να γίνει μια ανταγωνιστική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας. Statkraft εργάζεται από κοινού για την έρευνα όπως και οι βιομηχανικές ομάδες στη Νορβηγία, τη Γερμανία και τις Κάτω Χώρες για τη βελτίωση της τεχνολογία μεμβράνης.

Την Τρίτη, 24 Νοεμβρίου, το βασιλικό Highness Crown Princess Mette-Marit της Νορβηγίας, άνοιξε το πρώτο στον κόσμο εργοστασίου οσμωτικής ενέργειας στο Tofte, εκτός του Όσλο.

Το πρωτότυπο που ξεκίνησε στο Tofte στις 24 Νοεμβρίου είναι σε εξέλιξη για περισσότερο από ένα χρόνο. Το εργοστάσιο θα έχει

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 97

περιορισμένες δυνατότητες παραγωγής και προορίζεται κυρίως για τη δοκιμή και ανάπτυξη. Ο στόχος είναι να είναι σε θέση να κατασκευάζει μια εμπορική οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας εντός λίγων ετών ».

«Σε μια εποχή μεγάλων αλλαγών του κλίματος και η αυξανόμενη απαίτηση για καθαρή ενέργεια, είμαστε υπερήφανοι που παρουσιάζουμε μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας που δεν έχει αξιοποιηθεί μέχρι τώρα», λέει ο διευθύνων σύμβουλος της Statkraft, Bård Mikkelsen.

Η ενέργεια που βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο όσμωση, η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνης. Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και το φυλάσσουν. Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό, για παράδειγμα, όπου ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα, απελευθερώνονται τεράστια ποσά ενέργειας. Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ενέργειας μέσω της όσμωσης.

Κατά την οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας, φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό κατευθύνονται σε ξεχωριστούς θαλάμους, διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη. Τα μόρια άλατος στο νερό της θάλασσας τραβούν το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη, αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού. Η πίεση είναι ίση των 120 στηλών ύδατος μέτρησης, ή σε καταρράκτη, και χρησιμοποιείτε σε ένα στρόβιλο για την παραγωγή ενέργειας.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 98

Κεφάλαιο 3 Λόγοι για ανάπτυξη η όχι της Θαλάσσιας ενέργειας

3.1 Πλεονεκτήματα ( αναφορικά )

1. Ανανεώσιμη ενέργεια φιλική προς το περιβάλλον 2. Μειωμένη εξάρτηση από ορυκτά καύσιμα 3. Δεν παράγει κανενός είδους ρύπανση 4. Μικρή οπτική όχληση 5. Σύντομο χρονικό διάστημα απόσβεσης του κεφαλαίου

3.2 Μειονεκτήματα

1. Η κατασκευή γίνεται στην ξηρά και στη συνέχεια εγκαθίσταται στη θάλασσα. Κατά την εγκατάσταση προκαλούνται: αιώρηση ιζημάτων, αύξηση κίνησης πλοίων, θόρυβος

2. Κατά την λειτουργία προκαλούνται: μεταβολές των ρευμάτων και των ιζημάτων, συνεχείς επισκέψεις για την παρακολούθηση εξοπλισμού.

3. Επίδραση στον πυθμένα εξαιτίας των συσκευών και των καλωδίων και καταστροφή τοπικών β εθνικών κοινοτήτων.

4. Μείωση των ταχυτήτων ρεύματος και κατά συνέπεια εναπόθεση βαρύτερων ιζημάτων

5. Η διάβρωση και εναπόθεση ιζήματος προκαλεί διαταραχή του Οικοσυστήματος

6. Αύξηση των οικοσυστημάτων οστρακοειδών. Για την αποτροπή της προσκόλλησης στις συσκευές χρησιμοποιούνται χημικά.

7. Η λειτουργία επιδρά στα ψάρια: θάνατο από τη σύγκρουση (δεν τοποθετούνται στα μεταναστευτικά μονοπάτια), βλάβη στην ακοή, ρήξη οργάνων, αλλαγή στη συγκέντρωση πληθυσμού, τα ηλεκτρομαγνητικά πεδία απωθούν ή ελκύουν είδη που κινούνται βασισμένα στο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο της γης.

8. Στα θαλάσσια θηλαστικά υπάρχει μικρή επιρροή: σύγκρουση (μονοπάτια μετανάστευσης) και έμμεσα από την κατανομή των θηραμάτων τους.

9. Σύγκρουση πουλιών στις επιφανειακές συσκευές.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 99

10. Ο χρόνος ζωής εκτιμάται σε 20 χρόνια και στη συνέχεια μένει στο βυθό η βάση της κατασκευής και τα καλώδια.

3.3 Κόστος

Η εξέταση του ζητήματος της ηλεκτροπαραγωγής δεν μπορεί να είναι πλήρης, χωρίς έναν παράγοντα που παίζει σημαντικό ρόλο στις επιλογές των εταιρειών ηλεκτρισμού, το κόστος. Η επιδίωξη όλων είναι η παραγωγή να επιτυγχάνεται με το μικρότερο δυνατό κόστος. Αυτό σημαίνει ότι πριν από κάθε απόφαση για εγκατάσταση νέων μονάδων πρέπει να γίνεται σύγκριση του στοιχείου αυτού για κάθε πιθανό καύσιμο. Η σύγκριση αυτή δεν είναι πάντοτε ανεπηρέαστη και από άλλους παράγοντες, όπως η ευστάθεια και αξιοπιστία του συστήματος, η εθνική συναλλαγματική πολιτική, η κοινωνικές αντιδράσεις.

Η ανάλυση του κόστους της παραγόμενης KWh είναι το μέτρο σύγκρισης ανάμεσα στις διάφορες μεθόδους παραγωγής Η.Ε. (Ηλεκτρικής Ενέργειας) που χρησιμοποιούνται. Το κόστος παραγωγής σε κάθε σταθμό αναλύεται στις εξής συνιστώσες:

• Κόστος επένδυσης ή κεφαλαίου. Είναι το κόστος που απαιτείται για την κατασκευή ενός νέου σταθμού. Για την αναγωγή του κόστους στην μονάδα του ενός έτους υπολογίζεται η τοκοχρεολυτική δόση που θα έπρεπε να καταβάλλεται κάθε έτος ανάλογα με το επιτόκιο αναγωγής και ενδεχομένως τον πληθωρισμό, όπως επίσης και τα έτη λειτουργίας του σταθμού. Εν συνεχεία, ανάλογα με την συνολική συμμετοχή του σταθμού στην παραγωγή της ενέργειας, υπολογίζεται το κόστος που αντιστοιχεί σε κάθε KWh. (Η περαιτέρω οικονομική ανάλυση ξεφεύγει από τα όρια αυτής της εργασίας). Το κόστος επένδυσης είναι πολλές φορές καθοριστικό για την επιλογή κάποιων μονάδων, όταν δεν υπάρχει ευχέρεια ρευστότητας.

• Κόστος συντήρησης και λειτουργίας. Είναι το κόστος που προκύπτει από την λειτουργία του σταθμού και την συντήρηση των μηχανών του για την αξιόπιστη λειτουργία τους. Το κόστος αυτό μπορεί να αναλυθεί σε επί μέρους παράγοντες όπως:

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 100

1. Κόστος εργασίας. Περιλαμβάνει την μισθοδοσία του απαιτούμενου προσωπικού (μόνιμου ή εποχιακού). Η πολυπλοκότητα ενός σταθμού μπορεί να επιβαρύνει αυτό τον συντελεστή, καθώς θα απαιτείται μεγάλος αριθμός υπαλλήλων για την λειτουργία του.

2. Κόστος καυσίμου. Είναι συνήθως το μεγαλύτερο μέρος του κόστους λειτουργίας ενός συμβατικού σταθμού, ενώ είναι μηδενικό στην χρήση των ΑΠΕ. Πολλές φορές η εξέλιξη αυτού του παράγοντα είναι απρόβλεπτη, καθώς οι τιμές των καυσίμων καθορίζονται με βάση την εξαντλησιμότητά τους ή επηρεάζονται από διεθνείς πολιτικές εξελίξεις.

Βέβαια, εκτός από την παραπάνω ανάλυση που αφορά την λειτουργία κάθε επιμέρους μονάδας, η παραγόμενη KWh επιβαρύνεται και από άλλα έξοδα που αφορούν συνολικά την παροχή της παραγόμενης ενέργειας. Αυτά είναι τα έξοδα για την λειτουργία γραφείων, καθώς και τα έξοδα μεταφοράς και διανομής. Και αυτά τα έξοδα περιλαμβάνουν κόστος εργασίας, Κεφαλαίου και συντήρησης. Η τιμή την οποία χρεώνεται τελικά ο καταναλωτής ποικίλλει για λόγους οικονομικής πολιτικής ανάλογα με την χρήση.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 101

Βέβαια, όταν γίνεται λόγος για σύγκριση ανάμεσα σε συμβατικούς σταθμούς και μονάδες παραγωγής με χρήση των ΑΠΕ υπεισέρχεται και ένας άλλος παράγοντας που επηρεάζει την κρίση. Η λειτουργία ενός σταθμού πρέπει να εξετάζεται και με βάση τις συνέπειες που έχει για το περιβάλλον. Η ακριβής εκτίμηση με οικονομικούς όρους των δυσμενών επιπτώσεων στη φύση και στον άνθρωπο που έχει ένας ρυπογόνος σταθμός είναι αμφιλεγόμενη. Δεν μπορεί να εκτιμηθεί σωστά το κόστος που επιφέρει η αλλοίωση στο περιβάλλον και οι επιπτώσεις στην γεωργική παραγωγή, στην υγεία των ανθρώπων, στην

εξάντληση ορυκτών με περιορισμένα αποθέματα, στην αλλαγή του κλίματος της γης. Πολλές φορές τα αποτελέσματα είναι μη αναστρέψιμα.

Στον Πίνακα 7.2 βλέπουμε το κόστος ανίδρυσης διαφόρων τύπων σταθμών παραγωγής Η.Ε.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 102

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 103

3.4 Περιβαλλοντικές Επιπτώσεις Ο άνθρωπος από την αρχή της εμφάνισής του πάνω στη γη άρχισε τις προσπάθειες για την κατάκτηση του περιβάλλοντος με την χρήση των πρώτων εργαλείων και την συνεχή τεχνολογική του εξέλιξη. Με τα εργαλεία του άρχισε να ασκεί προοδευτικά έλεγχο επί των διαφόρων φυσικών πόρων και πηγών ενέργειας. Μέχρι το 18ο αιώνα οι δραστηριότητές του δεν είχαν καταφέρει να ανατρέψουν την οικολογική ισορροπία του πλανήτη, που διατηρούσε ακόμη κάποιους αμυντικούς μηχανισμούς. Από τον 18ο αιώνα όμως και μετά αρχίζει μία πορεία από τον γεωργικό στον τεχνολογικό πολιτισμό, που αλλάζει ριζικά την δομή και λειτουργία των ανθρωπογενών οικοσυστημάτων. Τον 19ο αιώνα με την ανακάλυψη μιας μεγάλης και συμπαγούς πηγής ενέργειας, των ορυκτών καυσίμων, δηλαδή του γαιάνθρακα, του πετρελαίου και του φυσικού αερίου, αρχίζει η τεχνολογική ανάπτυξη να συντελείται με εκθετικό ρυθμό. Σήμερα, η ανθρωπότητα έχει συνειδητοποιήσει την μεγάλη καταστροφή που έχει προκαλέσει και εξακολουθεί να προκαλεί στο περιβάλλον καταστροφή, που έχει άσχημη επίδραση και στην ποιότητα ζωής του ίδιου του ανθρώπου, που καθιστά αβέβαιο το μέλλον για το ανθρώπινο είδος καθώς και για ολόκληρο τον πλανήτη. Κραυγές αγωνίας ακούγονται από επιστήμονες που εξετάζουν την καταστροφική αυτή πορεία, κρούοντας τον κώδωνα του κινδύνου προς τους κυβερνώντες. Βέβαια, η δομή και ο τρόπος ζωής της σημερινής κοινωνίας δεν είναι εύκολο να αλλάξουν ριζικά. Ακόμη και οι λύσεις που προτείνονται είναι μέσα στην λογική της συνεχιζόμενης ανάπτυξης, και σαν πρώτο στόχο έχουν τον περιορισμό του ρυθμού της αύξησης των δυσμενών επιπτώσεων στο περιβάλλον, και όχι την ολοσχερή εξάλειψή τους. Στο κεφάλαιο αυτό εξετάζουμε τον τομέα που σχετίζεται με το αντικείμενο της εργασίας, δηλαδή τις αρνητικές επιδράσεις της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στο περιβάλλον, την δυνατότητα μείωσής τους και τα μέτρα που προτείνονται ή έχουν ληφθεί ήδη προς την κατεύθυνση αυτή.

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 104

Η παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας στηρίχθηκε από την αρχή στην καύση ορυκτών πηγών ενέργειας στους ΘΗΣ. Η μέθοδος αυτή έχει αρκετές αρνητικές συνέπειες για το περιβάλλον, όπως είναι η επιβάρυνση της ατμόσφαιρας με αέριους ρυπαντές, η μόλυνση των υδάτων, η διατάραξη των οικοσυστημάτων στους τόπους εξόρυξης και παραγωγής, η επιδείνωση του φαινομένου του θερμοκηπίου κ.α. Η τεχνολογική εξέλιξη βοήθησε στην αύξηση του βαθμού απόδοσης, δηλαδή στην παραγωγή περισσότερης Η.Ε. με τις ίδιες ποσότητες καυσίμου και λιγότερους ρύπους. Επίσης βοήθησε στην εξέλιξη τεχνολογιών για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, αξιοποιώντας τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας (ΑΠΕ). Υπάρχει η ελπίδα ότι η ανάπτυξη της τεχνολογίας των ΑΠΕ και η διάδοση της χρήσης τους θα συμβάλλει θετικά στον περιορισμό της καταστροφής του περιβάλλοντος. Από τα προηγούμενα κεφάλαια έχουμε δει, ότι όλες οι χώρες, άλλες με μικρότερο και άλλες με μεγαλύτερο βαθμό, αυξάνουν συνεχώς την κατανάλωση ενέργειας. Αυτό σημαίνει πως ο ρυθμός αύξησης της χρήσης των ΑΠΕ θα πρέπει να είναι μεγαλύτερος του αντίστοιχου της κατανάλωσης ενέργειας, ώστε το τελικό αποτέλεσμα να είναι η μείωση των ρυπογόνων μεθόδων.

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 105

3.5 Αναπτυξιακή κατάσταση των τεχνολογιών θαλάσσιας ενέργειας

Σχήμα 1. Αυξανόμενη ανάπτυξη της τεχνολογίας

Σχήμα 2. Παγκόσμια αναπτυξιακή κατάσταση των τεχνολογιών θαλάσσιας ενέργειας

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 106

Κεφάλαιο 4 Συμπεράσματα

Η Ευρωπαϊκή Ένωση φιλοδοξεί να παράγει ποσοστό 20% της συνολικής της κατανάλωσης ηλεκτρικού ρεύματος ως το 2020 από Α.Π.Ε., το οποίο θα αυξηθεί σε 90% ως το 2050.

Η θαλάσσια ενέργεια έχει τη δυνατότητα να αποτελέσει τον ακρογωνιαίο λίθο της αειφόρου οικονομίας, συντελώντας στην ασφάλεια εφοδιασμού, στην εξασθένιση του φαινομένου της κλιματικής αλλαγής, στον περιορισμό των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα, στην ανάπτυξη του ενεργειακού μείγματος και στη δημιουργία μιας νέας Βιομηχανίας που θα προσφέρει μέχρι το 2050 περίπου 260000 νέες θέσεις εργασίας.

Το νερό έχει περίπου 1000 φορές μεγαλύτερη κινητική ενέργεια από τον αέρα, απαιτώντας συστήματα μικρότερου μεγέθους για την παραγωγή της ίδιας περίπου ποσότητας ηλεκτρικού ρεύματος

Προς το παρόν τα συστήματα θαλάσσιας ενέργειας είναι αντιμέτωπα με πληθώρα προκλήσεων, οι οποίες πρέπει να υπερνικηθούν για να αξιοποιηθούν οι δυνατότητές τους,

και η Βιομηχανία της θαλάσσιας ενέργειας βρίσκεται σε κρίσιμο στάδιο ανάπτυξης.

Ο μεγαλύτερος φραγμός στην ανάπτυξη της θαλάσσιας ενέργειας σήμερα είναι το υψηλό της κόστος.

Όπως κάθε σύστημα που εισάγεται στο θαλάσσιο περιβάλλον, τα συστήματα θαλάσσιας ενέργειας θα έχουν κάποιες περιβαλλοντικές επιπτώσεις.

Η επιλογή της βέλτιστης θέσης εγκατάστασης θα πρέπει να γίνει με τη χρήση εργαλείων θαλάσσιου χωροταξικού σχεδιασμού.

Σύμφωνα με τα αποτελέσματα κάποιων πρώτων μελετών, η λειτουργία των συστημάτων θαλάσσιας ενέργειας έχει περιορισμένες επιπτώσεις στο περιβάλλον, οι οποίες μάλιστα αφορούν την περιοχή της θέσης εγκατάστασης. Για να μπορέσει η θαλάσσια ενέργεια να αποσπάσει την απαραίτητη δημόσια υποστήριξη, θα χρειαστεί να καταδειχθεί η συμβατότητα των διατάξεων αξιοποίησής της με τα οικολογικά συστήματα και τις ανθρωπογενείς χρήσεις του

ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΣΥΓΧΡΟΝΩΝ ΔΙΑΤΑΞΕΩΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΤΗΣ ΘΑΛΑΣΣΑΣ 107

θαλάσσιου περιβάλλοντος. Επομένως, η ελαχιστοποίηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων αποδεικνύεται κρίσιμης σημασίας.

Οι εταιρείες οι οποίες δραστηριοποιούνται στο συγκεκριμένο τομέα αναγνωρίζουν τις προκλήσεις που πρέπει να υπερνικηθούν και είναι έτοιμες να επενδύσουν τα χρήματα και το χρόνο που απαιτούνται για την προώθηση της Βιομηχανίας της θαλάσσιας ενέργειας. Η συνεργασία για αξιοποίηση της θαλάσσιας ενέργειας προσφέρει μοναδικές ευκαιρίες έρευνας & ανάπτυξης για τους εμπλεκόμενους και η ανερχόμενη τεχνολογία μπορεί να εφαρμοστεί ανά την Υφήλιο.

Κεφάλαιο 5 Έρευνα στο διαδίκτυο - Ενδεικτική βιβλιογραφία - Σύνδεσμοι

1. Έρευνα στο διαδίκτυο http://www.pelamiswave.com/ www.wavedragon.net/ www.oystermarine.com/ www.oceanlinx.com/ www.oceanenergy.ie/oe.../platform.html http://wavestarenergy.com/ www.sintef.no/.../Wave-power-from-Fred-Olsen/ - www.seageneration.co.uk/ - www.pontediarchimede.it/.../progetti_det.mvd?... – www.openhydro.com/ www.cleancurrent.com/.../rrproject.htm www.verdantpower.com/

Video downloads www.minesto.com/

www.youtube.com

ΜΟΝΕΛΟΠΟΙΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ 108

2. Ενδεικτική βιβλιογραφία

1. Βίκυ Τσουκαλά και Νίκος Μαμάσης ,Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος , Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Αθήνα 2010 pdf

2. Διπλωματική εργασία του φοιτητή Ιωάννη Βούλγαρη ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ ΤΟΥΣ ΣΕ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ pdf

3. Βασίλειος Χρυσανθόπουλος (Κ) Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ) pdf 4. Counsellors & Advisors Απασχόληση στον κλάδο Ανανεώσιμων Πηγών

Ενέργειας pdf

3. Σύνδεσμοι

Σύνδεσμοι σε πανεπιστημιακά τμήματα

Τμήμα Ηλεκτρολογίας Καβάλα

Σύνδεσμοι προς orginasations κλπ που προωθούν την ενέργεια των ωκεανών

Μάθετε περισσότερα για την κυματική ενέργεια