ТАЛАСНА ЕНЕРГИЈА: ИСТОРИЈА, КАКО ДЕЛУЈЕ, ПРЕДНОСТИ, НЕДОСТАЦИ - ЖИВОТНА СРЕДИНА - 2025

Енергетски талас или вал - моћ је механичка енергија генерише од стране таласа и која је трансформисана у електричну енергију. То је кинетичка енергија воде, произведена енергијом ветра током трења површином водених тела.

Ова кинетичка енергија се претвара у турбине у електричну енергију, која је обновљива и чиста енергија. Историја коришћења ове енергије потиче из КСИКС века, али почиње крајем двадесетог века када почиње цветати.

Снага таласа. Извор: Мостафамераји

Данас постоји велики број система који се предлажу да искористе облике таласне енергије. Они укључују осцилација таласа, таласни удар или варијације притиска под таласом.

Општи принцип ових система је сличан и састоји се од дизајнирања уређаја који трансформишу кинетичку енергију таласа у механичку, а затим у електричну. Међутим, дизајн и примена су веома променљиви и могу се инсталирати на обали или на обали.

Опрема може бити потопљена, полу-потопљена, плутајућа или изграђена на обали. Постоје системи као што је Пеламис, где кретање таласа нагоре активира хидрауличне системе потиском, који активирају моторе повезане са електричним генераторима.

Други искориштавају силу таласа приликом пробијања на обалу, било притиском хидрауличних клипа или стубова ваздуха који се крећу турбинама (Пример: ОВЦ систем, осцилирајући водени стуб).

У другим се конструкцијама сила таласа користи док се пробија на обали да би је каналисала и напунила резервоаре. Потом се потенцијална енергија складиштене воде користи за кретање турбина гравитацијом и за производњу електричне енергије.

Вална енергија има несумњиве предности, јер је обновљива, чиста, бесплатна и има низак утицај на животну средину. Међутим, то укључује неке недостатке повезане са околинским условима у којима опрема ради и карактеристикама таласа.

Услови морског околиша подвргавају грађевине корозији сољетра, дјеловању морске фауне, јаком сунчевом зрачењу, вјетру и олуји. Стога, у зависности од врсте система, услови рада могу бити тешки, посебно у потопљеним или сидреним обалним системима.

Исто тако, одржавање је скупо, посебно у оф-шор системима, јер се сидра морају повремено прегледавати. С друге стране, у зависности од система и подручја, могу негативно утицати на бродство, риболов и рекреативне активности.

Историја

Има своје претходнике у 19. веку када је шпански Јосе Барруфет патентирао оно што је назвао "мармотор". Ова машина је производила струју из вертикалне осцилације таласа и није била комерцијализована све до 80-их година 20. века.

Барруфетов апарат састојао се од низа плутача које су осцилирале уздуж и таласа, покретајући електрични генератор. Систем није био веома ефикасан, али према изумитељу, био је способан да ствара 0,36 кВ.

Данас постоји више од 600 патената за искоришћавање силе таласа за генерисање електричне енергије. Они могу радити помоћу силе произведене вертикалном осцилацијом или оне која настаје од удара таласа на обалу.

Како делује таласна енергија?

Пеламис конвертор у Пеницхеу, Португал. Извор: дипл.инж. Гуидо Грассов

Рад таласних система напајања зависи од покрета који желите да искористите из таласа. На копну постоје плутајући или усидрени системи који користе вертикалну осцилацију воде, док други примећују силу удара таласа на обали.

Исто тако, постоје и они који користе варијацију притиска под површином таласа. У неким случајевима, кинетичка енергија таласа омогућава да се морска вода складишти и искористи своју потенцијалну енергију (пад гравитације) за активирање електричних турбина.

У другим системима механичка енергија таласа производи покрете хидрауличких клипова или ваздушних маса који активирају хидрауличне моторе или турбине за производњу електричне енергије.

- Пливајући или сидрени системи на копну

Ови системи могу бити потопљени или потопљени и искориштавају осцилирајуће кретање узроковано копненим таласима. Неки системи користе силу површинске отеклине, а други при дубоком покрету.

Површина бубре

Постоје системи зглобних сегмената, као што је Пеламис или „морска змија“, у којима се таласи померају зглобни модули који активирају хидрауличне моторе повезане са електричним генераторима.

Друга алтернатива је Салтер Дуцк, где плугови причвршћени на осовину изводе таласни покрет са таласима, такође активирајући хидрауличне моторе. С друге стране, постоји читав низ предлога заснованих на плутачама чија осцилација такође активира хидрауличне системе.

Кретање дубоког љуљања

Арцхимедеов таласни осцилатор састоји се од два цилиндра који су монтирани у серију на конструкцији учвршћеној морском дну. Горњи цилиндар има бочне магнете и помера се вертикално надоле притиском таласа.

Када се цилиндар спусти, притисне на доњи цилиндар који садржи ваздух и, како притисак таласа попушта, ваздушни притисак гура систем нагоре. Осцилирајуће кретање у вертикалном смеру магнетизованог цилиндра омогућава да се електрична енергија производи помоћу завојнице.

Ваве Драгон

Састоји се од плутајуће платформе везане на дну са перајама које му омогућавају да прими воду померену таласима, што изазива структуру. Вода се накупља и потом циркулише кроз централни стуб кроз турбину.

- Обални системи

Ови системи су инсталирани на обали и искориштавају енергију која настаје разбијањем таласа. Ограничење ових система је што раде само на обалама са јаким таласима.

Пример је систем који је дизајнирао баскијски инжењер Инаки Валле, а који се састоји од платформе усидрене на косој обали са магнетом на шинама. Вал гура магнет према горе, спушта се гравитационо и кретање индукује завојницу да производи електричну енергију.

Систем

Састоји се од система плоча које осцилирају напред-назад са ударом и протоком таласа и тим кретањем, помоћу клипне пумпе, активира се електрична турбина.

Систем оф

У овом случају, питање је плутајућих плоча усидрених на обали које примају силу разбијања таласа и активирају хидраулички систем. Хидраулички мотор заузврат покреће турбину која производи електричну енергију.

Систем ЦЕТО

Састоји се од низа потопљених плутача усидрених на морском дну и чија осцилација активира хидрауличне пумпе које носе морску воду до обале. Пумпана вода активира турбину за производњу електричне енергије.

Системи који користе потенцијалну енергију

Постоји велики број система који складиште морску воду у резервоарима и затим, гравитацијом, могу активирати Капланове турбине и стварати електричну енергију. Вода допире до резервоара које покреће сам талас, као у систему ТАПЦХАН (Таперед Цханнел Ваве Систем) или ССГ Ваве Енерги (Морски талас генератор слота).

Системи воде-ваздух са стубама

У другим случајевима, сила воде коју покрећу таласи користи се за помицање стуба ваздуха који током проласка кроз турбину ствара електричну енергију.

На пример, у систему ОВЦ (осцилирајућа водена колона) вода у таласном току улази кроз канал и покреће унутрашњи ваздух. Зрачни стуб се диже кроз димњак и пролази кроз турбину да би изашао напоље.

Када се вода повуче у налетима таласа, ваздух поново улази у димњак, поново померајући турбину. Овај дизајн омогућава да се креће у истом правцу у оба тока.

Други сличан систем је ОРЕЦОН, где осцилација воде унутар коморе покреће пловак који заузврат притиска ваздух да прође кроз турбину. Овај систем делује подједнако померајући ваздух у оба смера.

Предност

Ваве фарм. Извор: П123

Обновљива енергија

То је енергија из готово неисцрпног природног извора попут океанских таласа.

Извор енергије је бесплатан

Извор енергије таласа су океански таласи над којима се не врши економско власништво.

Чиста енергија

Таласна енергија не ствара отпад и досадашњи предложени системи за њено коришћење такође не стварају релевантан отпад.

Низак утицај на животну средину

Свако уплитање у водени или обални околиш ствара неки утицај на животну средину, али већина предложених система има мали утицај.

Удруживање у друге продуктивне сврхе

Неки таласни електроенергетски системи омогућавају екстракцију морске воде да изводи процесе десалинизације и добијање воде за пиће или за производњу водоника.

На примјер, они чија операција укључује прикупљање и складиштење морске воде на обали, попут ТАПЦХАН-а и ССГ Ваве енергије.

Недостаци

Већина недостатака није апсолутна, већ зависи од специфичног таласног система који оцењујемо.

Таласна сила и правилност

Брзина производње енергије зависи од случајног понашања таласа у правилности и јачини. Стога су подручја у којима употреба ове енергије може бити ефикасна ограничена.

Амплитуда и смјер таласа имају тенденцију да буду неправилни, тако да је долазна снага случајна. То отежава уређајима да постигну максималне перформансе у целом фреквенцијском опсегу, а ефикасност претварања енергије није велика.

Одржавање

Одржавање грађевина укључује одређене потешкоће и трошкове, имајући у виду корозивне ефекте морске соли и утицај самих таласа. У случају обалних и потопљених објеката, трошкови одржавања повећавају се потешкоћама у приступу и потреби периодичног надзора.

Климатски и еколошки услови уопште

Конструкције за хватање валовне енергије и претварање у електричну енергију изложене су екстремним условима у морском окружењу. Они укључују влажност ваздуха, слану воду, ветрове, кише, олује, урагане, између осталог.

Олује подразумијевају да уређај мора издржати оптерећења 100 пута већа од називних, што може довести до оштећења или потпуне штете на опреми.

морски живот

Морски живот је такође фактор који може утицати на функционалност опреме као што су велике животиње (ајкуле, китови). С друге стране, шкољке и алге се лепе на површини опреме узрокујући значајно оштећење.

Почетна инвестиција

Почетна економска инвестиција је велика, због потребне опреме и потешкоћа у њеној уградњи. За опрему су потребни посебни материјали и премази, херметички и системи за учвршћивање.

Утицај на антропске активности

Овисно о врсти кориштеног система, они могу утјецати на навигацију, риболов и туристичку атракцију у том подручју.

Земље које користе енергију таласа

Електрана Мотрицо Ваве (Шпанија). Извор: Тко

Шпанија

Иако је потенцијал Средоземног мора низак с обзиром на таласну енергију, у Кантабријском мору и у Атлантском океану је веома висок. У баскијском граду Мутрику налази се електрана изграђена 2011. године са 16 турбина (снаге 300кВ).

У Сантонији (Кантабрија) постоји још једна таласна електрана која користи 10 потопљених плутача како би искористила вертикалну осцилациону енергију таласа и створила електричну енергију. На Канарским острвима постоји неколико пројеката у циљу повећања енергије таласа због повољних услова њихових обала.

Португал

Компанија Оцеан Повер Деливери (ОПД) је 2008. године поставила три машине Пеламис П-750 смештене на 5 км од португалске обале. Они се налазе у близини Повоа де Варим, са инсталираном снагом од 2,25 МВ.

Шкотска (УК)

ОВЦ технологија се користи на острву Оркнеи, где је систем инсталиран од 2000. године под називом ЛИМПЕТ. Овај систем има максималну производњу од 500 КВ.

Данска

2004. године у Данској је постављен пилот пројекат типа Ваве Драгон чија су димензије 58 к 33 м и максималне снаге 20 КВ.

Норвешка

Уградња постројења за систем ССГ Ваве Енерги у Сваахеији (Норвешка) је у току.

У.С

2002. године у Њу Џерсију је инсталиран пилот пројекат Повер Буои уређаја, обална плутача пречника 5 м, дужине 14 м и максималне снаге 50 КВ.

У Орегону је у луци Гарибалди постављено пилот постројење ССГ Ваве Енерги. Исто тако, на Хавајима они промовишу обновљиве изворе енергије, а у случају острва Мауи, главни обновљиви извори су таласне енергије.

Референце

1. Амундараин М (2012). Обновљива енергија из таласа. Икасторратза. Е-часопис за дидактику 8. Ревидиран 08.03.2019 из еху.еус
2. Цуевас Т и Уллоа А (2015). Таласна енергија. Конвенционални семинар о тржишту грађевинских инжењера и тржиште обновљивих извора енергије. Факултет физичких наука и математике, Универзитет у Чилеу. 13 п.
3. Фалцао АФ де О (2010). Употреба таласне енергије: преглед технологија. Рецензије о обновљивој и одрживој енергији 14: 899–918.
4. Родригуез Р анд Цхимбо М (2017). Употреба таласне енергије у Еквадору. Ингениус 17: 23-28.
5. Суарез-Куијано Е (2017). Енергетска зависност и енергија таласа у Шпанији: велики потенцијал мора. Диплома из географије и просторног планирања, Филозофски факултет и слова, Универзитет у Кантабрији. 52 п.
6. Вицинанза Д, Маргхеритини Л, Кофоед ЈП и Буццино М (2012). ССГ таласни претварач енергије: перформансе, статус и недавна достигнућа. Енергије 5: 193-226.
   Веебли. Онлине: тапередцханнелвавеенерги.веебли.цом