Historia energii bezmotrizowej, jak działa, zalety, wady

Energia unmotriz lub Olamotriz Jest to energia mechaniczna, która generuje fale i jest przekształcana w energię elektryczną. Jest to kinetyczna energia wody, wytwarzana przez energię wiatru podczas tarcia z powierzchnią zbiorników wodnych.

Ta energia kinetyczna jest przekształcana przez turbiny w energię elektryczną, będąc energią odnawialną i czystą. Tło wykorzystania tej energii sięga XIX wieku, ale to pod koniec XX wieku, kiedy zaczyna brać boom.

Moc fali. Źródło: Mostafameraji [CC przez 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/według/4.0)]

Obecnie istnieje wiele systemów zaproponowanych do skorzystania z form energii Endimotriz. Wśród nich są oscylacja fali, szok fal lub zmiany ciśnienia pod falą.

Ogólna zasada tych systemów jest podobna i polega na projektowaniu urządzeń, które przekształcają energię kinetyczną fal w energię mechaniczną, a następnie w energii elektrycznej. Jednak projektowanie i wdrożenie są bardzo zmienne, będąc w stanie osiedlić się na wybrzeżu lub morzu w środku.

Sprzęt może być zanurzony, półprzewodnikowy, pływający lub zbudowany w linii przybrzeżnej. Istnieją systemy takie jak pelami, w których rosnący ruch fal aktywnych.

Inni korzystają z siły fal podczas łamania na wybrzeżu, albo pchając tłoki hydrauliczne lub kolumny powietrza, które poruszają turbiny (przykład: system OWC, kolumna oscylująca wodę).

W innych projektach wytrzymałość fali służy do pęknięcia na wybrzeżu, aby ją skierować i wypełnić depozyty. Następnie energia potencjalna przechowywanej wody jest wykorzystywana do nasilenia do przemieszczania turbin i wytwarzania energii elektrycznej.

Olamotriz Energy ma niekwestionowane zalety, ponieważ jest odnawialna, czyste, swobodne źródło i niski wpływ na środowisko. Oznacza jednak niektóre wady związane z warunkami środowiskowymi, w których działają sprzęt i cechy fal.

Środowisko morskie warunki podlegają korozji Saletpeter, działanie fauny morskiej, wysokie promieniowanie słoneczne, wiatr i burze. Dlatego w zależności od rodzaju systemu warunki pracy mogą być trudne, szczególnie w systemach zanurzonych lub zakotwiczonych w środku.

Ponadto konserwacja jest droga, szczególnie w otwartych systemach morskich, ponieważ kotwice muszą być okresowo sprawdzane. Z drugiej strony, w zależności od systemu i obszaru, które mogą negatywnie wpłynąć na nawigację, rybołówstwo i rekreację.

[TOC]

Historia

Ma swoje doświadczenie w dziewiętnastym wieku, kiedy hiszpański José Barrufet opatentował coś, co nazwał „marmotorem”. Ta maszyna wyprodukowała energię elektryczną z pionowej oscylacji fal i nie była sprzedawana aż do XX wieku.

Aparat Barrufet składał się z serii boi, od góry do dołu z falami, działając generator. System nie był bardzo wydajny, ale według wynalazcy był w stanie wygenerować 0,36 kW.

Obecnie istnieje ponad 600 patentów, które wykorzystują siłę fal, aby wytwarzać energię elektryczną. Mogą one działać przez siłę wytwarzaną przez pionową oscylację lub generowane przez zderzenie fali na wybrzeżu.

Jak działa energia endimotoryczna?

Konwerter Pelamis w Peniche, Portugalia. Źródło: Dipl. Ing. Guido Grassow [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0/]]

Działanie systemów bezmotorycznych zależy od ruchu, który chcesz skorzystać z fal. W środku znajdują się pływające lub zakotwiczone systemy, które wykorzystują pionową oscylację wody, podczas gdy inne wychwytują siłę szoku fal na wybrzeżu.

Może ci służyć: komponenty powietrzne

Są też tacy, którzy używają zmienności ciśnienia pod powierzchnią fali. W niektórych przypadkach energia kinetyczna fal pozwala przechowywać wodę morską i korzystać z jej energii potencjalnej (kropla grawitacyjna) w celu aktywacji turbin elektrycznych.

W innych systemach energia mechaniczna fali.

- Pływające systemy lub zakotwiczone wybrzeże

Systemy te mogą być półprzewodnikowe lub zanurzone i skorzystać z ruchu oscylacyjnego spowodowanego przez fale wybrzeża w środku. Niektóre systemy wykorzystują siłę powierzchniowych fal i innych głębokich ruchów.

Powierzchowne puch

Istnieją systemy segmentów przegubowych, takie jak pelami lub „wąż morski”, w których fale poruszają moduły przegubowe, które aktywują systemy silnika hydraulicznego sprzężone z generatorami elektrycznymi.

Inną alternatywą jest Salter Duck, Gdzie stałe boje do osi wykonują ruch alfonsa z falami, również aktywując silniki hydrauliczne. Z drugiej strony istnieje cała seria propozycji opartych na boichach, których aktywna oscylacja również systemów hydraulicznych.

Głęboki ruch oscylujący

Oscylator fali Archimedes składa się z dwóch serii zamontowanych cylindrów w strukturze zakotwiczonej w dnie morskim. Górny cylinder ma magnesy boczne i porusza się pionowo w dół z ciśnieniem fali.

Gdy niski cylinder dociska dolny cylinder, który zawiera powietrze, a przy wywieraniu ciśnienia fali ciśnienie powietrza napędza system. Pionowy ruch oscylujący namagnesowanego cylindra pozwala wytwarzać energię elektryczną przez cewkę.

Wave smok

Składa się z pływającej platformy zacumowanej w tle z płetwami, które pozwalają odbierać wodę poruszoną przez falę. Woda gromadzi się, a następnie krąży przez środkową kolumnę przez turbinę.

- Systemy przybrzeżne

Systemy te są instalowane na wybrzeżu i wykorzystują energię wytwarzaną przez łamanie fal. Ograniczeniem tych systemów jest to, że działają tylko na wybrzeżu silnych fal.

Przykładem jest system zaprojektowany przez dolinę inżyniera baskijskiego Iñaki, która składa się z platformy zakotwiczonej na wybrzeżu na wybrzeżu z magnesem na szynie. Fale popycha magnes, schodzi przez grawitację, a ruch indukuje cewkę do wytwarzania energii elektrycznej.

System Wałek falowy

Składa się z systemu płyt, który oscyluje do przodu i z tyłu przepływem i refluksem fal oraz ten ruch, za pomocą pompy tłokowej, aktywuje turbinę elektryczną.

System

W takim przypadku są to pływające płytki zakotwiczone na wybrzeżu, które otrzymują wytrzymałość fali i aktywują układ hydrauliczny. Silnik hydrauliczny z kolei napędza turbinę, która wytwarza energię elektryczną.

System keto

Składa się z serii zanurzonych boje zakotwiczonych do dna morskiego i których aktywna oscylacja hydrauliczna pomp, które przenoszą wodę morską na wybrzeże. Aktywne pompowanie wody do turbiny w celu wytworzenia energii elektrycznej.

Może ci służyć: jakie są naturalne elementy?

Systemy, które wykorzystują energię potencjalną

Istnieje wiele systemów, które przechowują wodę morską w zbiornikach, a następnie, przez grawitację, mogą aktywować turbiny Kaplan i wytwarzać energię elektryczną. Woda dociera do zbiorników napędzanych przez samą falę, jak w systemie Tapchan (system zasilania fali zwężającej się) lub energia fali SSG (generator gniazda fali morskiej).

Systemy kolumn w wodach

W innych przypadkach siła wody napędzana wodą jest używana do wyparcia kolumny powietrznej, która po przejściu przez turbinę wytwarza energię elektryczną.

Na przykład w systemie OWC (kolumna oscylująca wodę) woda w przepływie puchu przenika przez kanał i napędza wewnętrzne powietrze. Kolumna powietrza unosi się przez kominek i przechodzi przez turbinę, aby wyjść na zewnątrz.

Gdy woda jest usuwana w refluksie fal, powietrze przenika do kominka ponownie poruszając turbinę. Ma to projekt, który sprawia, że ​​porusza się w tym samym kierunku w obu przepływach.

Innym podobnym systemem jest OECon, w którym oscylacja wody wewnątrz komory promuje pływak, który z kolei naciska w powietrzu, aby przejść przez turbinę. Ten system działa również poprzez ruch powietrza w obu kierunkach.

Zalety

Fave Farm. Źródło: P123 [domena publiczna]

Energia odnawialna

Jest to energia z praktycznie niewyczerpanego naturalnego źródła, takiego jak fale morskie.

Źródło energii jest bezpłatne

Źródłem energii eldimotrycznej są fale morskie, na których nie jest wykonana własność gospodarcza.

Czysta energia

Niezotimotriz Energia nie wytwarza odpadów, a systemy zaproponowane do tej pory do ich zastosowania również nie generują odpowiednich odpadów.

Niski wpływ na środowisko

Wszelkie wtargnięcie do środowiska wodnego lub przybrzeżnego generuje pewien wpływ na środowisko, ale większość proponowanych systemów ma niski wpływ.

Związek z innymi celami produkcyjnymi

Niektóre systemy bezmotoryczne pozwalają na usunięcie wody morskiej w celu przeprowadzenia procesów odsalania i wody pitnej lub do produkcji wodoru.

Na przykład ci, których operacja implikuje przechwytywanie i przechowywanie wody morskiej na wybrzeżu, takich jak Tapchan i SSG Wave Energy.

Niedogodności

Większość wad nie jest absolutna, ale zależy od konkretnego systemu niesymotríz, który oceniamy.

Siła i regularność Olaja

Szybkość produkcji energii zależy od losowego zachowania fal w regularności i sile. Dlatego obszary, w których korzystanie z tej energii może być skuteczne, są ograniczone.

Amplituda i kierunek fali są zwykle nieregularne, więc moc przychodząca jest losowa. Utrudnia to urządzeniu uzyskanie maksymalnej wydajności w przedziale częstotliwości, a wydajność konwersji energii nie jest wysoka.

Konserwacja

Utrzymanie zaangażowanych struktur wiąże się z pewnymi trudnościami i kosztami, biorąc pod uwagę korozyjne działanie morskiej Saletpeter i własny wpływ fali. W przypadku Mar Mar i zanurzonych obiektów koszt konserwacji jest zwiększany poprzez trudności z dostępem i potrzebę okresowego nadzoru.

Ogólnie warunki klimatyczne i środowiskowe

Struktury przechwytywania energii fal i jej konwersji w energię elektryczną podlegają ekstremalnym warunkom w środowisku morskim. Należą do nich wilgoć, saletk, wiatry, deszcze, burze, huragany,.

Może ci służyć: cykl azotu

Burze sugerują, że urządzenie musi wytrzymać 100 razy większe niż obciążenia nominalne, co może powodować uszkodzenie lub całkowite uszkodzenie sprzętu.

życie morskie

Życie morskie jest również czynnikiem, który może wpływać na funkcjonalność sprzętu jako zwierząt wielkości (rekiny, cetaceowie). Z drugiej strony małże i glony przylegają do powierzchni sprzętu, powodując ważne pogorszenie.

Początkowa inwestycja

Początkowa inwestycja ekonomiczna jest wysoka ze względu na wymagany sprzęt i trudności w jego instalacji. Zespoły potrzebują specjalnych materiałów i powłok, hermetyki i systemów kotwicznych.

Wpływ na działania antropiczne

W zależności od rodzaju używanego systemu mogą one wpływać na nawigację, rybołówstwo i atrakcję turystyczną w okolicy.

Kraje, które wykorzystują energię bezmimotrizową

Motrico Unmotriz Central (Hiszpania). Źródło: TXO [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licencje/by-sa/3.0)]

Hiszpania

Podczas gdy potencjał Morza Śródziemnego jest niski pod względem energii niecimotorycznej, na Morzu Kantabryjskim i na Oceanie Atlantyckim. W Basque Town of Mutriku znajduje się centralna w 2011 roku z 16 turbinami (moc 300 kW).

W Santoña (Kantabria) znajduje się inny centralny nieudany, który wykorzystuje 10 zanurzonych boi, aby skorzystać z pionowej energii oscylacji fal i wytworzenia energii elektrycznej. Na Wyspach Kanaryjskich istnieje kilka projektów w celu zwiększenia energii uwolnień ze względu na sprzyjające warunki wybrzeża.

Portugalia

W 2008 r. Company Ocean Power Delivery (OPD) zainstalował trzy maszyny P-750 Pelami zlokalizowane 5 km od wybrzeża Portugalskiego. Są one w pobliżu Povoa de varim, z zainstalowaną pojemnością 2,25 MW.

Szkocja (Wielka Brytania)

Technologia OWC jest używana na wyspie Orkney, gdzie od 2000 r. Instalowany jest system o nazwie Limonie. Ten system ma maksymalną produkcję 500 kW.

Dania

W 2004 r. Zainstalowano projekt pilotażowy typu Wave smok W Danii, będąc jego wymiarami 58 x 33 m i o maksymalnej mocy 20 kW.

Norwegia

Postęp to instalacja instalacji systemu energetycznego SSG Wave Energy w Svaaheia (Norwegia).

USA

W 2002 r. W New Jersey zainstalowano projekt pilotażowy urządzenia Boi.

W Oregonie zainstalowano pilotażowy pilot fali pilotażowej w porcie Garibaldi. Podobnie na Hawajach zwiększają odnawialne źródła energii, aw przypadku wyspy Maui głównym źródłem odnawialnym jest energia eldimotryczna.

Bibliografia

1. Amundarain M (2012). Energia odnawialna z fal. Ikastorratza. E-Didactic Revista 8. Zmieniony 08/2019 Ehu.EUS
2. T i Ulloa Cuevas (2015). Energia bezmotríz. Seminarium na rynku energii konwencjonalnej i odnawialnej dla inżynierów budownictwa. Wydział Nauk o fizyce i matematyce, University of Chile. 13 p.
3. Falcão Af de O (2010). Zużycie energii fali: przegląd technologii. Odnawialne i zrównoważone recenzje energii 14: 899-918.
4. Rodríguez R i Chimbo M (2017). Niedomotryczne zużycie energii w Ekwadorze. Ingenius 17: 23-28.
5. Suárez-Quijano E (2017). Zależność energii i energia eldimotryczna w Hiszpanii: wielki potencjał morza. Stopień geografii i planowania terytorium, wykładowca filozofii i listów, University of Cantabria. 52 p.
6. Vicinanza D, Margheritini L, Kofoed JP i Buccino M (2012). Konwerter energii fali SSG: wydajność, status i najnowsze osiągnięcia. Energia 5: 193-226.
   Webly. Online: StoredchannelwaveEnergy.Webly.com