Океанские волны содержат большое количество энергии происходит от ветров, так что поверхность океана можно рассматривать как огромный коллектор энергии ветра.
Кроме того, Моря поглощают большое количество солнечной энергии, что также способствует движению океанских течений и волн. Эта энергия, накопленная на больших расстояниях в виде волн, может быть использована для выработки электроэнергии с помощью различных технологий, известных под общим названием «волновая энергия» или «волновая энергия».
Волны - это волны энергии генерируется ветром и солнечным теплом, которые передаются через поверхность океана. Это движение включает в себя как вертикальное, так и горизонтальное смещение молекул воды. Когда мы наблюдаем прохождение волны, мы видим, что вода не движется вперед, а молекулы воды описывают круговую орбиту.
В виде легкой волны вода у поверхности движется не только вверх и вниз, но также вперед у гребня и назад у впадины, позволяя этой энергии трансформироваться в электричество. Молекулы воды описывают круговое движение: они поднимаются при приближении гребня, движутся вместе с гребнем вперед, затем вниз по мере его прохождения и отступают во впадину волны.
Эти энергетические волны на поверхности моря, то есть волны, может проехать тысячи километров и хранить большое количество энергии, особенно в таких регионах, как Северная Атлантика, где сильные ветры генерируют волны со средним энергетическим потенциалом до 10 кВт на квадратный метр поверхности океана. Этот ресурс огромен. если принять во внимание необъятность океанов.
Использование волновой энергии
Технология использования энергии волн начала изучаться в 1980-х годах и с тех пор значительно продвинулась вперед. Основное внимание уделяется преобразованию вертикального и горизонтального движения волн в энергию ветра или электрическую энергию. Среди наиболее жизнеспособные районы Для реализации этой технологии находятся широты между 40° и 60°, где ветры генерируют постоянную волну с хорошими характеристиками для использования.
В этом смысле было разработано несколько пионерские проекты в Европе и других прибрежных регионах, выделив примеры, подобные тому, который был разработан на Канарских островах.
В настоящее время волновая энергетика реализуется во многих странах, где отличные результаты в плане производства электроэнергии. Например:
- В СШАОколо 55 ТВтч ежегодно поступает от движения волн, что составляет 14% энергопотребления страны.
- В Европе, эта цифра еще выше и достигает 280 ТВтч в год.
Накопители энергии наземных волн
В некоторых районах, где дуют такие ветры, как пассаты, можно установить систему резервуаров для накопления воды, выталкиваемой волнами. Эти плотины должны быть подняты на высоту от 1,5 до 2 метров над уровнем моря, чтобы можно было использовать обычные гидроэлектрические турбины, сбрасывая воду обратно в океан.
Эта система осуществима в районах, где приливы и отливы существенно не мешают работе водохранилища. Кроме того, в районах с особенно сильными волнами на море можно построить бетонные блоки, которые концентрировать энергию волнового фронта на сравнительно небольшой площади, что позволит увеличить энергетический потенциал системы.
Использование волнового движения
Одной из самых известных технологий, позволяющих воспользоваться движением волн, является колеблющийся столб воды (ОВК). Эта система состоит из конструкции, заключающей в себе столб воды, в котором давление воздуха создается за счет движения волн вверх. Этот воздух вынужден проходить через турбину для выработки энергии. Эта система также работает в фазах депрессии, когда волна нисходит, обеспечивая непрерывность производства электроэнергии.
Успешным примером в этой области является Корабль Каймэй приводится в движение турбинами сжатого воздуха, разработанными совместно правительством Японии и Международным энергетическим агентством.
Инновационный гений
Существуют различные устройства, преобразующие движение волн в энергию. Вот некоторые примеры:
- Плот Кокерелла: система шарнирно-сочлененных плотов, которые используют движение волн для питания гидравлических насосов.
- Утка Солтера: состоит из ряда овальных тел, колеблющихся вместе с волнами, каждое из которых приводит в действие электрические генераторы.
- Подушка безопасности университета Ланкастера: резиновая трубка, которая с помощью волн сжимает воздух для приведения в движение турбин.
Продолжают разрабатываться различные технологические решения, позволяющие воспользоваться преимуществами движения волн вверх и вниз.
Преимущества и недостатки волновой энергии
Волновая энергия предлагает большие преимущества, такие как:
- Возобновляемый и неисчерпаемый: использование ресурса, который всегда будет присутствовать в океанах.
- Низкое воздействие на окружающую среду, за исключением некоторых случаев, когда применяются системы накопления земли.
- Может быть интегрирован в прибрежная инфраструктура уже существует.
Но у него есть и недостатки:
- Установки на суше или вблизи берега могут иметь сильное визуальное и экологическое воздействие.
- Это не предсказуемо именно так, поскольку волны зависят от погодных условий в данный момент.
- Лицо системы технические сложности и эксплуатационные проблемы из-за суровых условий морской среды.
Волновая энергия представляет собой большой потенциал и наблюдается постоянный прогресс в преодолении проблем, все еще присутствующих при его широкомасштабной реализации.