Страница 20
преобразователь волновой энергии (см. рис.5). Рабочей конструкцией является
поплавок ("утка"), профиль которого рассчитан по законам гидродинамики. В
проекте предусматривается монтаж большого количества крупных поплавков,
последовательно укрепленных на общем валу. Под действием волн поплавки
приходят в движение и возвращаются в исходное положение силой собственного
веса. При этом приводятся в действие насосы внутри вала, заполненного
специально подготовленной водой. Через систему труб различного диаметра
создается разность давления, приводящая в движение турбины, установленные
между поплавками и поднятые над поверхностью моря. Вырабатываемая
электроэнергия передается по подводному кабелю. Для более эффективного
распределения нагрузок на валу следует устанавливать 20 – 30 поплавков.
В 1978 г. была испытана модель установки длиной 50 м, состоявшая из
20-ти поплавков диаметром 1 м. Выработанная мощность составили 10 кВт.
Разработан проект более мощной установки из 20 – 30 поплавков
диаметром 15 м, укрепленных на валу, длиной 1200 м. Предполагаемая мощность
установки 45 тыс.кВт.
Подобные системы установлены у западных берегов Британских
островов, могут обеспечить потребности Великобритании в электроэнергии.
Энергия ветра
Использование энергии ветра имеет многовековую историю. Идея
преобразования энергии ветра в электрическую возникла в конце Х1Хв.
В СССР первая ветровая электростанция (ВЭС) мощностью 100 кВт была
построена в 1931 г. у города Ялта в Крыму. Тогда это была крупнейшая ВЭС в
мире. Среднегодовая выработка станции составляла 270 МВт.час. В 1942 г.
станция была разрушена.
В период энергетического кризиса 70-х гг. интерес к использованию
энергии возрос. Началась разработка ВЭС как для прибрежной зоны, так и для
открытого океана. Океанские ВЭС способны вырабатывать энергии больше, чем
расположенные на суше, поскольку ветры над океаном более сильные и
постоянные.
Строительство ВЭС малой мощности (от сотен ватт до десятков
киловатт) для энергоснабжения приморских поселков, маяков, опреснителей
морской воды считается выгодным при среднегодовой скорости ветра 3,5-4 м/с.
Возведение ВЭС большой мощности (от сотен киловатт до сотен мегаватт) для
передачи электроэнергии в энергосистему страны оправдано там, где
среднегодовая скорость ветра превышает 5,5-6 м/с. (Мощность, которую можно
получить с 1 кв.м поперечного сечения воздушного потока, пропорциональна
скорости ветра в третьей степени). Так, в Дании – одной из ведущих стран
мира в области ветроэнергетики действует уже около 2500 ветровых установок
общей мощностью 200 МВт.
На тихоокеанском побережье США в Калифорнии, где скорость ветра 13
м/с и больше наблюдается в продолжение более 5 тыс, ч в году, работает уже
несколько тысяч ветровых установок большой мощности. ВЭС различной мощности
действуют в Норвегии, Нидерландах, Швеции, Италии, Китае, России и других
странах.
В связи с непостоянством ветра по скорости и направлению большое
внимание уделяется созданию ветроустановок, работающих с другими
источниками энергии. Энергию крупных океанских ВЭС предполагается
использовать при производстве водорода из океанской воды или при добыче
полезных ископаемых со дна океана.
Еще в конце Х1Х в. ветряной электродвигатель использовался
Ф.Нансеном на судне "Фрам" для обеспечения участников полярной экспедиции
светом и теплом во время дрейфа во льдах.
В Дании на полуострове Ютландия в бухте Эбельтофт с 1985 г.
действуют шестнадцать ВЭС мощностью 55 кВт каждая и одна ВЭС мощностью 100
кВт. Ежегодно они вырабатывают 2800-3000 МВт.ч.
Существует проект прибрежной электростанции, использующей энергию
ветра и прибоя одновременно (см. рис.6).
Энергия течений
Наиболее мощные течения океана – потенциальный источник
энергии(см.карту1). Современный уровень техники позволяет извлекать энергию
течений при скорости потока более 1 м/с. При этом мощность от 1 кв.м
поперечного сечения потока составляет около 1 кВт. Перспективным
представляется использование таких мощных течений, как Гольфстрим и
Куросио, несущих соответственно 83 и 55 млн. куб.м/с воды со скоростью до 2
м/с, и Флоридского течения (30 млн. куб.м/с, скорость до 1,8 м/с).
Для океанской энергетики представляют интерес течения в проливах
Гибралтарском, Ла-Манш, Курильских. Однако создание океанских
электростанций на энергии течений связано пока с рядом технических
трудностей, прежде всего с созданием энергетических установок больших
размеров, представляющих угрозу судоходству.
Система "Кориолис"
Программа " Кориолис" предусматривает установку во Флоридском
проливе в 30 км восточнее города Майами 242 турбин с двумя рабочими
колесами диаметром 168 м, вращающимися в противоположных направлениях.