Характеристики потужності хвильової електростанції з гнучкою енергопоглинальною поверхнею в умовах внутрішнього моря

Abstract

Розвиток світової енергетики в останнє десятиріччя все більше орієнтується на нові, екологічно чисті технології, які базуються на відновлюваних джерелах енергії. Виробництво «зеленої електроенергії» стимулюється у багатьох країнах. Енергія морських хвиль відрізняється набагато більшою питомою потужністю, ніж енергія вітру і сонця. Середній показник потужності океанічного коливання досягає приблизно 15 кВт/м. Показник потужності тим більший, чим більшою є висота хвиль. При висоті 2 м він досягає величини у 80 кВт/м. У 2004 році науковці Національного авіаційного університету на засіданні Секції прикладних проблем НАН України презентували розробку гнучкої енергопоглинальної поверхні для хвильової електростанції, яка за принципом перетворення енергії хвиль принципово відрізнялась від існуючих та була спроможна виробляти електроенергію при будь-яких надзвичайних збуреннях поверхні моря. Розроблено методику визначення потужності модуля хвильової електростанції з енергопоглинальною поверхнею для використання в умовах закритого моря. Доказано можливість використання хвильової електростанції з такими перевагами, а саме: – значно спрощується конструкція хвильової електростанції за рахунок відсутності системи занурення при надзвичайних погодних умовах; – значно збільшуються показники міцності всіх складових систем та вузлів хвильової електростанції; – з’являється можливість використання надводних платформ, що створює умови для діагностування стану вузлів та технічного обслуговування. Проведено розрахунок змінення потужності модуля хвильової електростанції довжиною енергопоглинальної поверхні 9 м та діаметром 1 м при зменшенні амплітуди в інтервалі від а = 0,5 м до а = 0,1 м. Відзначено, що при зменшенні амплітуди хвилі від а = 0,5 м до а = 0,4 м відбувається сильне зниження потужності (у 1,5 рази).

The development of global energy in the last decade has increasingly focused on new, environmentally friendly technologies that are based on renewable energy sources. The production of “green electricity” is being stimulated in many countries. Sea wave energy has a much higher power density than wind and solar energy. The average power of the oceanic oscillation reaches approximately 15 kW/m. The higher the wave height, the greater the power indicator. At a height of 2 m it reaches a value of 80 kW/m. In 2004, scientists from the National Aviation University, at a meeting of the Section of Applied Problems of the National Academy of Sciences of Ukraine, presented the development of a flexible energy-absorbing surface for a wave power station, which, based on the principle of converting wave energy, was fundamentally different from existing analogues and was capable of generating electricity during any extreme disturbances of the sea surface. A method has been developed for determining the power of a wave power plant module with an energy-absorbing surface for use in inland sea conditions. The possibility of its use with the following advantages has been proven: – the design of the wave power plant is significantly simplified due to the absence of an immersion system in extreme weather conditions; – the strength indicators of all components of the wave power plant systems and units are significantly increased; – it becomes possible to use surface platforms, which creates conditions for diagnosing the condition of components and maintenance. A calculation was made of the change in power of a wave power station module with an energyabsorbing surface length of 9 m and a diameter of 1 m when the amplitude decreases in the range from 0.5 m to 0.1 m. It is noted that when the amplitude decreases in the range from 0.5 m to 0.4 m. there is a strong decrease in power (1,5 times).