Undimotriz energihistorie, hvordan fungerer, fordeler, ulemper

De Undimotriz eller olamotriz energi Det er den mekaniske energien som genererer bølgene, og som blir omdannet til elektrisk energi. Det er en kinetisk energi av vann, produsert av vindens energi i sin friksjon med overflaten av vannmasser.

Denne kinetiske energien blir forvandlet av turbiner til elektrisk energi, og er en fornybar og ren energi. Bakgrunnen for bruken av denne energien er tilbake til 1800 -tallet, men den er på slutten av 1900 -tallet når den begynner å ta boom.

Bølgekraft. Kilde: Mostafameraji [CC av 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/av/4.0)]

I dag er det et stort antall systemer som er foreslått å dra nytte av formene for endimotriz -energien. Blant disse er svingningen av bølgen, sjokk av bølger eller trykkvariasjoner under bølgen.

Det generelle prinsippet for disse systemene er likt og består av å designe enheter som forvandler den kinetiske energien til bølger til mekanisk energi og deretter i elektrisitet. Imidlertid er utformingen og implementeringen veldig variabel, og kan bosette seg på kysten eller havet inne.

Utstyret kan være nedsenket, halvt underlagt, flytende eller bygges i kystlinjen. Det er systemer som Pelamis, der den stigende bevegelsen av aktive bølger.

Andre utnytter bølgerens styrke når de bryter på kysten, enten skyver hydrauliske stempler eller luftsøyler som beveger turbiner (eksempel: OWC -system, oscillerende vannsøyle).

I andre design brukes styrken til bølgen til å bryte på kysten for å kanalisere den og fylle forekomster. Deretter brukes den potensielle energien til det lagrede vannet for alvorlighetsgrad for å flytte turbiner og generere strøm.

Olamotriz Energy har utvilsom fordeler, siden den er fornybar, ren, gratis kilde og lav miljøpåvirkning. Imidlertid innebærer det noen ulemper forbundet med miljøforholdene der utstyret og egenskapene til bølgene fungerer.

De marine miljøforholdene underlegger korrosjon av saltpeter, virkningen av marin fauna, høy solstråling, vind og stormer. Avhengig av hvilken type system, kan arbeidsforhold være vanskelig, spesielt i nedsenket eller forankrede systemer inne i.

Vedlikehold er også dyrt, spesielt i åpne havsystemer, siden ankere må gjennomgås med jevne mellomrom. På den annen side, avhengig av systemet og området de kan påvirke navigasjons-, fiske- og rekreasjonsaktiviteter negativt.

[TOC]

Historie

Han har sin bakgrunn i det nittende århundre da den spanske José Barrufet patenterte det han kalte "Marmotor". Denne maskinen produserte strøm fra den vertikale svingningen av bølgene og ble ikke markedsført før 80 -tallet av det tjuende århundre.

Barrufet -apparatet besto av en serie bøyer som spenner fra topp til bunn med bølgene, og fungerte en elektrisk generator. Systemet var ikke veldig effektivt, men ifølge oppfinneren klarte det å generere 0,36 kW.

I dag er det mer enn 600 patenter for å dra nytte av styrken til bølger for å generere strøm. Disse kan jobbe gjennom styrken produsert av den vertikale svingningen eller den genereres av sammenstøtet mellom bølgen på kysten.

Hvordan fungerer endimotorisk energi?

Pelamis Converter i Peniche, Portugal. Kilde: Dipl. Ing. GUIDO GRASSOW [CC BY-SA 3.0 (http: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/3.0/]]

Driften av de udimotoriske systemene avhenger av bevegelsen du vil dra nytte av bølgene. Det er flytende eller forankrede systemer inne i, som drar nytte av den vertikale svingningen av vannet, mens andre fanger styrken til sjokket av bølger på kysten.

Kan tjene deg: Luftkomponenter

Det er også de som bruker trykkvariasjon under bølgenes overflate. I noen tilfeller tillater den kinetiske energien til bølgene å lagre marint vann og dra nytte av dens potensielle energi (tyngdekraften) for å aktivere elektriske turbiner.

I andre systemer, den mekaniske energien til bølgen.

- Flytende systemer eller forankret kyst i

Disse systemene kan være semi -underlagt eller nedsenket og dra nytte av den svingende bevegelsen forårsaket av kystbølgene inni. Noen systemer bruker styrken til overfladiske bølger og andre den dype bevegelsen.

Overfladisk svell

Det er artikulerte segmentersystemer, for eksempel Pelamis eller "Marine Snake", der bølgene flytter artikulerte moduler som aktiverer hydrauliske motorsystemer koblet til elektriske generatorer.

Et annet alternativ er Salter and, Der faste bøyer til en akse utfører en hallikbevegelse med bølgene, og aktiverer også hydrauliske motorer. På den annen side er det en hel serie forslag basert på bøyer hvis aktive svingning også hydrauliske systemer.

Dyp oscillerende bevegelse

Archimedes Wave Oscillator består av to seriemonterte sylindere i en struktur forankret i havbunnen. Den øvre sylinderen har sidemagneter og beveger seg vertikalt ned med bølgetrykket.

Når den lave sylinderen, trykker den nedre sylinderen som inneholder luft, og når du gir bølgenes trykk, driver lufttrykket systemet opp. Den vertikale oscillerende bevegelsen av den magnetiserte sylinderen lar deg generere strøm gjennom en spole.

Wave Dragon

Den består av en flytende plattform fortøyd i bakgrunnen med finner som tillater å motta vannet som flyttes av bølgen. Vann akkumuleres og sirkulerer deretter gjennom en sentral søyle gjennom en turbin.

- Kystsystemer

Disse systemene er installert på kysten og drar nytte av energien som genereres ved å bryte bølgene. Begrensningen av disse systemene er at de bare jobber på kysten av sterke bølger.

Et eksempel er systemet designet av den baskiske ingeniøren Iñaki Valle, som består av en plattform forankret på kysten på kysten med en magnet på jernbane. Bølgene skyver magneten opp, stiger ned av tyngdekraften og bevegelsen induserer en spole for å produsere strøm.

System Bølgrulle

Det består av et platesystem som svinger fremover og bak med strømmen og tilbakeløp av bølger og denne bevegelsen, ved hjelp av en stempelpumpe, aktiverer den elektriske turbinen.

System av

I dette tilfellet er dette flytende plater forankret til kysten som får styrken i bølgebrytningen og aktiverer et hydraulisk system. Hydraulisk motor kjører igjen en turbin som genererer strøm.

Keto -system

Den består av en serie nedsenket bøyer forankret til havbunnen og hvis aktive svingning hydrauliske pumper som fører sjøvann til kysten. Aktiv pumpende vann til en turbin for å generere strøm.

Kan tjene deg: Hva er de naturlige elementene?

Systemer som drar nytte av potensiell energi

Det er en rekke systemer som lagrer sjøvann i stridsvogner, og deretter, med tyngdekraften, kan de aktivere Kaplan -turbiner og generere strøm. Vannet når tankene som er drevet av selve bølgen som i Tapchan-systemet (konisk kanalbølgekraftsystem) eller SSG-bølgeenergien (sjøbølge-spalte-kjeglegenerator).

Vann-ai-kolonnesystemer

I andre tilfeller brukes den vanndrevne vannkraften til å fortrenge en luftsøyle som, når du passerer gjennom en turbin, genererer strøm.

For eksempel i OWC -systemet (oscillerende vannsøyle) trenger vannet i svellstrømmen gjennom en kanal og driver den indre luften. Luftsøylen stiger gjennom en peis og passerer gjennom turbinen for å gå utenfor.

Når vannet fjernes i tilbakeløp av bølgene, trenger luften gjennom peisen som beveger turbinen igjen. Dette har et design som får den til å bevege seg i samme retning i begge strømmer.

Et annet lignende system er oecon, der svingningen av vannet inne i kammeret fremmer en flottør som igjen trykker i luften for å passere gjennom turbinen. Dette systemet fungerer også gjennom bevegelse av luft i begge retninger.

Fordeler

Wave Farm. Kilde: P123 [Public Domain]

Fornybar energi

Det er en energi fra en praktisk talt uuttømmelig naturlig kilde som marine bølger.

Energikilden er gratis

Kilden til Eldimotric Energy er marine bølger, som økonomisk eiendom ikke utøves.

Ren energi

Undimotriz energi genererer ikke avfall, og systemene som er foreslått så langt for bruk av det, genererer heller ikke relevant avfall i prosessen.

Lav miljøpåvirkning

Eventuell inntrenging i vannmiljøet eller kystmiljøet genererer en viss miljøpåvirkning, men de fleste av de foreslåtte systemene har lav innvirkning.

Tilknytning til andre produktive formål

Noen udimotoriske systemer lar marint vann fjernes for å utføre avsaltnings- og drikkevannsprosesser, eller for hydrogenproduksjon.

For eksempel de hvis operasjon innebærer å fange og lagre sjøvann ved kysten, for eksempel Tapchan og SSG -bølgeenergien.

Ulemper

De fleste ulemper er ikke absolutte, men avhenger av det spesifikke Undymotríz -systemet som vi evaluerer.

Olaja styrke og regelmessighet

Energiproduksjonshastigheten avhenger av bølgens tilfeldige oppførsel i regelmessighet og styrke. Derfor er områder der bruken av denne energien være effektivt begrenset.

Amplituden og retningen på bølgen har en tendens til å være uregelmessig, så den innkommende kraften er tilfeldig. Dette gjør det vanskelig for enheten å oppnå maksimal ytelse gjennom hele frekvensintervallet og energikonverteringseffektiviteten er ikke høy.

Vedlikehold

Opprettholdelse av de involverte strukturer innebærer visse vanskeligheter og kostnader, gitt de korrosive effektene av den marine saltpeter og bølgens egen innvirkning. Når det.

Klimatiske og miljøforhold generelt

Strukturene for fangst av bølgenes energi og dens konvertering til elektrisk energi, er utsatt for ekstreme forhold i det marine miljøet. Disse inkluderer fuktighet, saltpeter, vind, regn, stormer, orkaner, blant andre.

Det kan tjene deg: nitrogensyklus

Stormene innebærer at enheten må tåle 100 ganger større enn de nominelle belastningene, noe som kan forårsake skade eller total skade på utstyret.

Sjølivet

Marint liv er også en faktor som kan påvirke funksjonaliteten til utstyret som størrelsesdyr (Sharks, Cetaceans). På den annen side fester bivalvene og algene seg til overflaten av utstyret som forårsaker en viktig forverring.

Førsteinvestering

Den første økonomiske investeringen er høy, på grunn av det nødvendige utstyret og vanskene med installasjonen. Team trenger spesielle materialer og belegg, hermetikk- og ankersystemer.

Innvirkning på antropiske aktiviteter

Avhengig av hvilken type system som brukes, kan disse påvirke navigasjon, fiske og turistattraksjon i området.

Land som bruker udimimotriz -energi

Motrico Undimotriz Central (Spania). Kilde: TXO [CC BY-SA 3.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/3.0)]

Spania

Mens potensialet i Middelhavet er lite når det. I den baskiske byen Mutriku er det en sentral bygget i 2011 med 16 turbiner (300 kW kraft).

I Santoña (Cantabria) er det en annen Undymoritor Central som bruker 10 nedsenkede bøyer for å dra nytte av den vertikale svingningsenergien til bølgene og generere strøm. På Kanariøyene er det flere prosjekter for å øke Undomotríz -energien på grunn av de gunstige forholdene ved kysten.

Portugal

I 2008 installerte selskapet Ocean Power Delivery (OPD) tre P-750 Pelamis-maskiner som ligger 5 km fra den portugisiske kysten. Disse er i nærheten av Povoa de Varim, med en installert kapasitet på 2,25 MW.

Skottland (Storbritannia)

OWC -teknologi brukes på Orkney Island, der det er installert et system siden 2000 kalt Limpet. Dette systemet har en maksimal produksjon på 500 kW.

Danmark

I 2004 ble et pilotprosjekt av typen installert Wave Dragon I Danmark, å være dens dimensjoner på 58 x 33 m og med en maksimal effekt på 20 kW.

Norge

Fremgang er installasjonen av et anlegg av SSG Wave Energy System i Svaaheia (Norge).

USA

I 2002 ble et pilotprosjekt av en strømbøyeapparat installert i New Jersey, med en innsiden av havbøyen.

I Oregon ble det installert et pilotbølgeenergipilotanlegg i Port of Garibaldi. På samme måte øker de på Hawaii fornybare energikilder, og når det gjelder Maui Island, er den viktigste fornybare kilden den Eldimotric Energy.

Referanser

1. Amundarain M (2012). Fornybar energi fra bølger. Ikastorratza. E-Didactic Revista 8. Revidert 08/2019 av EHU.Eus
2. T og Ulloa Cuevas (2015). Undimotríz energi. Konvensjonelt og fornybar energi markedsseminar for sivile ingeniører. Fakultet for fysiske og matematikkvitenskap, University of Chile. 13 s.
3. Falcão AF de O (2010). Bølgeenergibruk: En gjennomgang av teknologiene. Fornybar og bærekraftig energianmeldelser 14: 899-918.
4. Rodríguez R og Chimbo M (2017). Undimotrisk energibruk i Ecuador. Ingenius 17: 23-28.
5. Suárez-Quijano E (2017). Energiavhengighet og Eldimotric Energy i Spania: havets store potensial. Grad i geografi og territoriumplanlegging, Fakultet for filosofi og brev, University of Cantabria. 52 s.
6. Vicinanza D, Margheritini L, Kofoed JP og Buccino M (2012). SSG Wave Energy Converter: ytelse, status og nyere utvikling. Energi 5: 193-226.
   Weebly. Online: TaperedChannelWaveEnergy.Weebly.com