Этот жёлтый "кит" представляет собой новейшую главу в другой энергетике (фото Dartmouth Wave Energy/Alvin Smith).
Необыкновенное устройство Searaser, что можно перевести как "Морской наполнитель", как и весь проект под заглавием Dartmouth Wave Energy, — плод усилий английского изобретателя Элвина Смита (Alvin Smith).
На 1-ый взор, это уже не раз виденный нами волновой электрогенератор, сделанный на базе качающегося вверх-вниз поплавка.
Но изюминка новинки в том, что никаких электронных систем (как в этом проекте, например) в поплавке нет. Зато есть обычный механический насос, который закачивает морскую воду на огромную высоту в прибрежные горы.
По плану Элвина, там можно устроить большой бассейн, в каком вода будет скапливаться и при необходимости выпускаться назад в море, попутно вращая турбину электростанции, схожей классической ГЭС, но лишённой массивной и дорогой дамбы.
В процессе ноябрьского теста 1-ый макет системы накачивал воду на благопристойную высоту 50 метров над уровнем моря. Но промышленная установка должна быть ещё крупнее и, соответственно, сильнее (фото Dartmouth Wave Energy/Alvin Smith).
Но почему бы не преобразовать энергию волн сходу в ток, как это делается в других волновых станциях?
Здесь у морского насоса имеется сходу несколько козырей. Об одном мы уже произнесли: в поплавке нет никаких проводов, магнитов, катушек, контактов и герметичных отсеков для оборудования, что делает его еще более дешёвым, обычным и надёжным, ежели преобразователи-аналоги.
Турбины и электрогенераторы таковой волновой станции, расположенные на берегу, — это техника, издавна опробованная и отшлифованная на ГЭС, фактически серийная. Вот и ещё один плюс изобретению как в плане надёжности, так и цены комплекса. К тому же на суше всю эту начинку проще (и дешевле) монтировать, обслуживать и чинить.
О 3-ем достоинстве Searaser скажем чуток ниже, а пока ближе познакомимся с разработкой англичанина.
Насос-поплавок Searaser перед закреплением на деньке. Здесь отлично видно, что по сути поплавков – два, они установлены один под другим (фото Dartmouth Wave Energy/Alvin Smith).
В базе установки — два поплавка, способных двигаться друг относительно друга. Верхний отдан на волю волн, в то время как нижний соединён с дном с помощью цепи и тяжеленного якоря.
Меж поплавками находится "насосная станция", а просто — цилиндр с поршнем двойного деяния (он качает воду при движении как вниз, так и ввысь), плюс — клапаны и выходные трубы. Поршень смазывается самой водой, так что здесь нет нужды в масле (способном загрязнять океан).
В конце концов, нужная добавка в конструкцию: автоматическая подстройка высоты положения верхнего поплавка зависимо от уровня моря, который изменяется в прилив и отлив. Выполнена она нетрудно — это телескопическая труба, раздвигающаяся и складывающаяся под действием всё тех же сил Архимеда и тяжести. К этой "приливной" колонне крепится сам насос с верхним поплавком.
Схема Searaser. Коллектор на деньке нужен, чтоб соединять шланги от нескольких таких поплавков в единую трубу, идущую уже к водоёму в горах (иллюстрация Dartmouth Wave Energy/Alvin Smith).
По оценке создателя машины, полномасштабный эталон Searaser сумеет подымать морскую воду на высоту до 200 метров, что позволит организовать накопительные бассейны на верхушках прибрежных скал и бугров в почти всех местах английского побережья.
В течение десятилетия Британия хочет довести долю электричества, приобретенного из других источников, до 15% (кстати, Туманный Альбион — один из глобальных фаворитов в разработке и внедрении приливных и ветровых электрических станций), и Смит уповает, что его волновой системе здесь также найдётся местечко.
Один полноразмерный поплавок Searaser развивает мощность 0,25 мегаватта, утверждает изобретатель, а это — сотки обеспеченных энергией домов. Но в одном комплексе могут работать 10-ки и сотки насосов, направляющих поток в единое водохранилище. Оно может быть спрятано в складках местности, подальше от глаз туристов, бродящих по пляжу.
С другой стороны, его можно оформить как рекреационный центр, окружить деревьями, наполнить рыбками (либо даже разводить там рыб "на обед"), в общем — "сделать прекрасно". Ну а водоводы и турбины с генераторами могут быть укрыты в толще скал.
И здесь нам пора обратится к ещё одному преимуществу системы перед прямыми преобразователями энергии волн в ток. Вам описанный комплекс ничего не припоминает?
Верно, это ГАЭС — Гидроаккумулирующая электрическая станция (Pumped-storage hydroelectricity), которая применяется для сглаживания пиков и спадов в энергопотреблении днём и ночкой.
Только обыденные ГАЭС источниками энергии не являются, они только забирают её у термических либо атомных станций во время ночного минимума (накачивают воду в верхнее водохранилище) и отдают в национальную сеть во время пикового употребления тока (выступая в этот момент как традиционная ГЭС).
Searaser имеет достоинства и тут. Ему не надо нижнее водохранилище (это само море) либо плотина на реке, он является производителем энергии, да ещё и сохраняет функцию регулятора, оперативно реагируя на колебания "спроса и предложения" в электронной сети.
К тому же волны ведь тоже неизменны. Рядовая волновая станция в штиль никчемна, а в шторм её мощность может быть сверхизбыточна. Searaser же сглаживает и этот переменный фактор, так как выработка тока в нём впрямую от силы волн не зависит.
Японская аккумулирующая станция на Окинаве обосновывает, что искусственный пруд в прибрежных горах может быть очень красочным, невзирая на чисто техническое предназначение (фото Agency of Natural Resources and Energy Japan).
Можно предугадать возражения: ГАЭС строят на реках либо вообщем — как изолированные гидротехнические системы в глубине суши, а здесь — морская вода, куда более брутальная по отношению к деталям машин, ежели пресная.
На это у Смита есть ответ. Японский.
Именуется он Okinawa Seawater Pumped-Storage Project.
Эта необыкновенная ГАЭС, введённая в эксплуатацию в 1999 году, — 1-ая в мире, построенная на берегу моря и работающая, соответственно, на морской воде. Её бассейн размещен примерно в 600 метрах от пляжа на высоте приблизительно 150 метров над уровнем моря.
Спецы из нескольких японских компаний под покровительством разных государственных министерств и агентств сделали огромную работу, чтоб станция на Окинаве работала без заморочек. Здесь и уникальная гидроизоляция верхнего бассейна, и новые, стойкие к коррозии сплавы для турбины и прочее в таком роде.
Восьмиугольный японский водоём имеет поперечник 252 метра, глубину 25 метров и вмещает 564 тыщи кубов воды (точнее, это объём, которым можно оперировать). Высота его аква глади (считая от уровня моря) в процессе работы системы колеблется меж 132 и 152 метрами. Слева показан план комплекса и водозабор (фото и иллюстрации Japan Commission on Large Dams и с веб-сайта seawaterpower.com).
Мощность этой установки составляет 30 мегаватт. Не так много по меркам ГЭС, но это — только демо проект для обкатки технологий.
Итак, гипотетичный бассейн на прибрежных буграх и морская турбина с генератором, нужные в дополнение к британскому насосу-поплавку, — издавна есть и опробованы. А означает, можно поразмыслить и о будущем проекта Смита.
Кроме чисто энергетической у него есть и 2-ая вариация. Элвин считает, что его станцию можно соединить с опреснительной установкой, получая таким макаром не только лишь электричество, да и воду для орошения полей и садов.
Малая глубина моря, при которой уже можно ставить Searaser, составляет всего 9 метров. Поэтому поплавки можно расположить практически у берега. Так и шланги тянуть далековато не придётся, ну и смотреть за волновой станцией будет проще (фото Dartmouth Wave Energy/Alvin Smith).
Интересно, что к аналогичной мысли пришли и японские спецы, рассуждающие о будущем систем, схожих окинавской ГАЭС. Установки такового типа могли бы стать ядром мультифункциональных комплексов, включающих фактически гидроаккумулирующие станции, рыбоводческие фермы, опреснительные системы для ирригации c попутной добычей морской соли и туристские комплексы в одном лице.
При всем этом жители страны восходящего солнца пишут, что в эталоне насосы таковой ГАЭС должны получать ток от других источников. А в проекте англичанина как раз таковой и есть. Причём — у морской ГАЭС под боком. Это волны.
Любопытно, кто 1-ый сведёт все эти выработки воедино?
ужс я даже не могу представить как это больно 