1799 год — первая заявка на патент волновой мельницы. Заявка подана в Париже, Франция.[2]
1880–1900 гг. — многочисленные попытки использовать энергию волн для получения электричества.[3]
1973 год — увеличение интереса к волновой энергии после нефтяного кризиса.
2008 год — в Португалии вошла в коммерческую эксплуатацию первая волновая электростанция.[4][5]
Конструкция
Основная задача получения электроэнергии из морских волн — преобразование движения вверх-вниз во вращательное, для передачи непосредственно на вал электрогенератора с минимальным количеством промежуточных преобразований, при этом желательно, чтобы большая часть оборудования находилась на суше для простоты обслуживания.
Поплавковые — производят энергию благодаря движению плавающего поплавка при поднятии его волной;
Турбинные — благодаря вращению турбины, приводимой в действие воздухом, вытесняется волной из специальной камеры;
Существует проблема, связанная с тем, что при создании волновых электростанций штормовые волны гнут и сминают даже стальные лопасти водяных турбин. Поэтому приходится применять методы искусственного снижения мощности, отбираемой от волн.
Преимущества:
Волновые электростанции могут выполнять роль волногасителей, защищая порты, гавани и берега от разрушения;
Маломощные волновые электрогенераторы некоторых типов могут устанавливаться на стенках причалов, опорах мостов, уменьшая воздействие волн на них;
Поскольку удельная мощность волнения на 1-2 порядка превышает удельную мощность ветра, волновая энергетика может оказаться более выгодной, чем ветровая.
Недостатки:
С точки зрения социально-экономических проблем, волновая энергетика (а точнее некоторые типы генераторов) может привести к вытеснению рыбаков из продуктивных рыбопромышленных районов и может представлять опасность для безопасного плавания.[6]
Эксплуатирующиеся и строящиеся ВЭС
Российский волновой генератор «Ocean 160»
Первая волновая электростанция
Первая волновая электростанция Aguçadoura Wave Farm[англ.] была официально открыта португальским министром экономики 23 сентября2008 года. Расположена в районе Агусадора (Португалия), севернее Порту, на расстоянии 5 километров от берега[4][5][7]. Мощность данной электростанции составляет 2,25 МВт, этого хватает для обеспечения электроэнергией примерно 1600 домов[4].
Проект электростанции принадлежит шотландской компании Pelamis Wave Power[англ.], которая в 2005 году заключила контракт с португальской энергетической компанией Enersis[англ.] на строительство волновой электростанции в Португалии[8], стоимость контракта составила 8 миллионов евро[8]. Первоначально предполагалось, что станция войдёт в эксплуатацию в 2006 году[8], но развёртывание электростанции произошло на 2 года позже планируемого срока[4].
В дальнейшем планировалось добавить к трём существующем конвертерам ещё 25, что увеличит мощность электростанции с 2,25 до 21 МВт[4][9], такой мощности хватит для обеспечения электроэнергией 15 тыс. домов и снизит выбросы углекислого газа на 60 тыс. тонн в год.[4]
Через два месяца на электростанции возникли неполадки, в результате она была демонтирована[10].
Устройство и принцип действия
Электростанция состоит из трёх устройств[4] под названием Pelamis P-750[англ.]. Это большие плавающие объекты змеевидного типа, размер каждого[8]:
длина — 120 метров;
диаметр — 3,5 метра;
вес — 750 тонн;
мощность конвертера — 750 КВт[11][12]; удельные характеристики: мощность 1 кВт/тонна и 650 Вт на м³ конструкции.
Pelamis P-750 состоит из секций, между секциями закреплены гидравлические поршни. Внутри каждой секции также есть гидравлические двигатели и электрогенераторы. Под воздействием волн конвертеры качаются на поверхности воды, и это заставляет их изгибаться, за что конструкции стали называть «морскими змеями» («sea-snake»)[13]. Движение этих соединений приводит в работу гидравлические поршни, которые, в свою очередь, приводят в движение масло. Масло проходит через гидравлические двигатели. Эти гидравлические двигатели приводят в движение электрические генераторы, которые производят электроэнергию[8][11].
Прочие
В 2009 году на Оркнейских островах (архипелаг на северо-востоке от Шотландии) была введена в эксплуатацию волновая электростанция[14];
Волновой генератор Oyster, крупнейший в мире волновой электрогенератор, в Великобритании;
В Великобритании, на южной оконечности острова, строится волновая электростанция Wave Hub[англ.] мощностью в 20 МВт[15]; проект заморожен (отменён?) в 2018 г.
Российские разработки
На территории Москвы может быть начато строительства производственного научно-исследовательского предприятия, которое будет разрабатывать модуль поплавковой волновой электростанции. Инвестор планирует строительство опытно-промышленного предприятия, включающего в себя производственную научно-исследовательскую лабораторию.[16]
Учёные УрФУ разработали мобильную волновую электростанцию[17]. В 2014 г. её испытания начались в бухте Витязь на Морской экспериментальной станции «Мыс Шульца» Тихоокеанского океанологического института им. В. И. Ильчева ДВО РАН, расположенной на полуострове Гамова (Приморье)[18].
Еще одна российская разработка волновой электростанции презентована в апреле 2013 года. Это поплавок-капсула, находящаяся в открытом море, которая при качании на волне производит электрическую энергию. Компании «Ocean RusEnergy» из Екатеринбурга удалось достичь уникальных результатов в удельных характеристиках — свыше 4 кВт на одну тонну веса волнового генератора[19]. 4 декабря 2014 г. компания получила ежегодную бизнес-премию «Стартап года» как лучший бизнес-проект Свердловской области.
Производители оборудования для волновых и приливных электростанций
↑Поможет энергия океана. ученые вуза создают мобильную электростанцию(рус.). УрФУ (13 сентября 2017). Дата обращения: 19 октября 2017. Архивировано 19 октября 2017 года.
