Создание волновых электростанций определяется оптимальным выбором

акватории океана с устойчивым запасом волновой энергии, эффективной

конструкцией станции, в которую встроены устройства сглаживания

неравномерного режима волнения. Считается, что эффективно волновые станции

могут работать при использовании мощности около 80 кВт/м. Опыт

эксплуатации существующих установок показал, что вырабатываемая ими

электроэнергия пока в 2-3 раза дороже традиционной, но в будущем ожидается

значительное снижение ее стоимости.

Установки с пневматическим преобразователем

В волновых установках с пневматическими преобразователями под

действием волн воздушный поток периодически изменяет свое направление на

обратное. Для этих условий и разработана турбина Уэллса, ротор которой

обладает выпрямляющим действием, сохраняя неизменным направление своего

вращения при смене направления воздушного потока, следовательно,

поддерживается неизменным и направление вращения генератора. Турбина нашла

широкое применение в различных волноэнергетических установках.

Волновая энергетическая установка

"Каймей"

Волновая энергетическая установка "Каймей" ("Морской свет") –

самая мощная действующая энергетическая установка с пневматическими

преобразователями – построена в Японии в 1976 г. Она использует волнение

высотой до 6 – 10 м. На барже длиной 80 м, шириной 12 м,

высотой в носовой части 7 м, в кормовой – 2,3 м, водоизмещением 500 т

установлены 22 воздушных камеры, открытые снизу; каждая пара камер

работает на одну турбину Уэллса. Общая мощность установки 1000 кВт. Первые

испытания были проведены в 1978 – 1979 гг. близ города Цуруока. Энергия

передавалась на берег по подводному кабелю длиной около 3 км,

Норвежская промышленная волновая станция

В 1985 г. в Норвегии в 46 км к северо-западу от города Берген

построена промышленная волновая станция, состоящая из двух установок.

Первая установка на острове Тофтесталлен работала по пневматическому

принципу. Она представляла собой железобетонную камеру, заглубленную в

скале; над ней была установлена стальная башня высотой 12,3 мм и

диаметром 3,6 м. Входящие в камеру волны создавали изменение объема

воздуха. Возникающий поток через систему клапанов приводил во

вращение турбину и связанный с ней генератор мощностью 500 кВт, годовая

выработка составляла 1,2 млн. кВт.ч. Зимним штормом в конце 1988 г.

башня станции была разрушена. Разрабатывается проект новой башни из

железобетона.

Конструкция второй установки состоит из конусовидного канала в

ущелье длиной около 170 м с бетонными стенками высотой 15 м и шириной в

основании 55 м, входящего в резервуар между островами, отделенный от моря

дамбами, и плотины с энергетической установкой. Волны, проходя по

сужающемуся каналу, увеличивают свою высоту с 1,1 до 15 м и вливаются в

резервуар площадью 5500 кв. м, уровень которого на 3 м выше уровня моря.

Из резервуара вода проходит через низконапорные гидротурбины мощностью

350 кВт. Станция ежегодно производит до 2 млн. кВт. ч электроэнергии.

Английский "Моллюск"

В Великобритании разрабатывается оригинальная конструкция

волновой энергетической установки типа "моллюск", в которой в качестве

рабочих органов используются мягкие оболочки – камеры, в которых

находится воздух под давлением, несколько большим атмосферного. Накатом

волн камеры сжимаются, образуется замкнутый воздушный поток из камер в

каркас установки и обратно. На пути потока установлены воздушные турбины

Уэллса с электрогенераторами.

Сейчас создается опытная плавучая установка из 6 камер,

укрепленных на каркасе длиной 120 м и высотой 8 м. Ожидаемая мощность 500

кВт. Дальнейшие разработки показали, что наибольший эффект дает

расположение камер по кругу. В Шотландии на озере Лох-Несс была

испытана установка, состоящая из 12 камер и 8 турбин, укрепленных на

каркасе диаметром 60 м и высотой 7 м. Теоретическая мощность такой

установки до 1200 кВт.

Волновой плот Коккерела

Впервые конструкция волнового плота была запатентована в СССР

еще в 1926 г. В 1978 г. в Великобритании проводились испытания опытных

моделей океанских электростанций, в основе которых лежит аналогичное

решение. Волновой плот Коккерела состоит из шарнирно соединенных секций,

перемещение которых относительно друг друга передается насосам с

электрогенераторами. Вся конструкция удерживается на месте якорями.

Трехсекционный волновой плот Коккерела длиной 100 м , шириной 50 м и

высотой 10 м может дать мощность до 2 тыс. кВт.

В СССР модель волнового плота испытывалась в 700-х гг. на Черном

море. Она имела длину 12 м, ширину поплавков 0,4 м . На волнах высотой

0,5 м и длиной 10 – 15 м установка развивала мощность 150 кВт.

"Утка Солтера"

Проект, известный под названием "утка Солтера", представляет собой