Волновой Дракон
Wave Dragon — концептуальный преобразователь волновой энергии перевернутого типа, разработанный датской компанией Wave Dragon Aps. Приходящие волны текут по пандусу в водохранилище, вода стекает обратно на уровень моря через гидроэлектрическую турбину, вырабатывающую электроэнергию. «Ручья-отражатели» используются для фокусировки входящих волн и направления волн к рампе, увеличивая улавливаемую энергию.
В мае 2003 года это был первый в мире преобразователь энергии морских волн , подключенный к электросети Дании. [1] Испытания продолжались в Дании в течение нескольких лет до 2010 года. Планировалось создать полномасштабный предкоммерческий прототип в Уэльсе, но он так и не был построен.
Частью разработки Wave Dragon стал совместный исследовательский проект ЕС с участием партнеров из Австрии, Дании, Германии, Ирландии, Португалии, Швеции и Великобритании. [2]
История
[ редактировать ]Концепция была сформулирована в 1987 году датским инженером Эриком Фриисом-Мадсеном и впоследствии запатентована. [1] [3]
В период с 1998 по 2001 год испытания прототипа устройства проводились в небольших масштабах (1:50) в волновом резервуаре Ольборгского университета и в Университетском колледже Корка . [1]
В марте 2003 года 237-тонный прототип Wave Dragon в масштабе 1:4,5 был отбуксирован на первый испытательный полигон в Датском испытательном центре волновой энергии во фьорде Ниссум-Бреднинг . Его испытывали до января 2005 года, когда во время шторма сломался причал и аппарат занесло на пляж. Причиной неисправности стал неисправный датчик нагрузки. [4]
В апреле 2006 года модифицированный прототип был отправлен на другой испытательный полигон с более энергичным волновым климатом. [5] Он был повторно развернут в 2009 году с номинальной мощностью 20 кВт и работал до тех пор, пока проблемы с дрейфующим льдом не остановили испытания в марте 2010 года. [6] Прототип был списан в 2011 году.
В 2004 году было объявлено о планах построить серию волновых электростанций у побережья Милфорд-Хейвена , Уэльс. Wave Dragon надеялась коммерциализировать свою технологию в Дании, но после успеха морской ветроэнергетики датское правительство сократило финансирование других возобновляемых технологий. [7] Оценка воздействия на окружающую среду была завершена в 2007 году в поддержку официального согласия на «предкоммерческий демонстратор Wave Dragon». Этот проект предусматривал строительство судна Wave Dragon мощностью 7 МВт, пришвартованного у побережья Пембрукшира на глубине примерно 25 метров (82 фута), в 1,7 км (1,1 мили; 0,92 морских миль) к западу от Лонг-Пойнт. Однако финансовый кризис 2007–2008 годов вызвал задержки в финансировании. [8] Однако проект не был реализован.
По состоянию на 2022 год [update]Wave Dragon ищет дополнительное финансирование для продолжения разработки концепции. [9]
Технология
[ редактировать ]
Wave Dragon — это плавучее, слабо пришвартованное устройство, похожее на корабль. [1] Будучи преобразователем волновой энергии, он функционирует как преобразователь «переходного» типа, который может быть развернут как одиночный блок или в группах до 200 блоков; мощность такой установки будет сопоставима с мощностью традиционных электростанций, работающих на ископаемом топливе.
Первый прототип был подключен к электросети в 2003 году и развернут в Ниссум-Бреднинге , Дания. До 2010 года проводилось долгосрочное тестирование для определения производительности системы; т.е. доступность и выработка электроэнергии при различных погодных условиях и условиях прилива. Развертывание нескольких МВт ожидалось в 2009 году.
Концепция Wave Dragon сочетает в себе существующие, проверенные морские и гидротурбинные технологии. В Wave Dragon турбина Каплана проходит испытания в Техническом университете Мюнхена. В этой турбине используется сифонный вход, тогда как следующие 6 турбин, которые будут установлены, будут оснащены затвором цилиндра для запуска и остановки подачи воды в турбину. [10]
Принципы
[ редактировать ]Строительство
[ редактировать ]
Wave Dragon использует принципы традиционных гидроэлектростанций на морской плавучей платформе для использования энергии волн.
Wave Dragon состоит из двух волновых отражателей, которые направляют волны к рампе. За пандусом находится большой резервуар, собирающий направленную воду и временно хранящий ее. Водохранилище находится над уровнем моря. Вода покидает резервуар через гидротурбины. [11]
Трехступенчатое преобразование энергии:
Превышение (поглощение) -> Хранение (резервуар) -> Отбор мощности ( низконапорные турбины )
Основные компоненты Волнового Дракона: [11]
- Основной корпус с двойной изогнутой рампой (железобетонная и/или стальная конструкция)
- Два отражателя волн из железобетона и/или стали
- Швартовная система
- Пропеллерные турбины
- Генераторы с постоянными магнитами
Дизайн
[ редактировать ]Преобразователи волновой энергии используют механическое движение или давление жидкости. Wave Dragon не имеет никаких преобразований, например, колеблющихся столбов воды/воздуха, навесных плотов и гироскопических/гидравлических устройств. Волновой Дракон напрямую использует энергию движения воды.
Волновой Дракон имеет тяжелую и прочную конструкцию и имеет только один вид движущихся частей : турбины. Это важно для любого устройства, предназначенного для работы на море, где экстремальные условия, загрязнения и т. д. серьезно влияют на любые движущиеся части.
Тестирование модели Wave Dragon использовалось для того, чтобы:
- Оптимизируйте «превышение»
- Улучшение реакции гидравлики: защита от качки и качки.
- Уменьшите нагрузку на отражатели волн, систему швартовки и т. д.
- Сократите затраты на строительство, техническое обслуживание и эксплуатацию.
Основная часть
[ редактировать ]Основной корпус платформы состоит из одного большого плавучего резервуара. Чтобы уменьшить раскачивание и сохранить устойчивость платформы, Wave Dragon должен быть большим и тяжелым. Прототип, использованный в Ниссуме, представляет собой традиционную (корабельную) пластинчатую конструкцию из листов стали толщиной 8 мм. [11] Общий стальной вес основного корпуса плюс рампа составляет 150 тонн, поэтому необходимо добавить 87 тонн воды, чтобы получить общий вес 237 тонн, необходимый для стабильной непрерывной работы. [11]
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д Кофоед, Йенс Петер; Фригаард, Питер; Фриис-Мадсен, Эрик; Соренсен, Ханс Хр. (февраль 2006 г.). «Испытание прототипа преобразователя волновой энергии волнового дракона» . Возобновляемая энергия . 31 (2): 181–189. doi : 10.1016/j.renene.2005.09.005 .
- ^ «Европа на переднем крае исследований солнечной, волновой и геотермальной энергии. Пресс-релиз IP/04/350» . Европейская комиссия. 16 марта 2004 г. Проверено 31 мая 2008 г.
- ^ Кофоед, Йенс Петер; Фригаард, Питер; Соренсен, Ганс Кристиан; Фриис-Мадсен, Эрик (2000). Разработка преобразователя волновой энергии . Материалы Десятой Международной конференции по шельфовой и полярной инженерии.
- ^ Соеренсен, Ганс Хр.; Кнапп, Вильфрид; Тедд, Джеймс; Кофоед, Йенс Петер; Фриис-Мадсен, Эрик. Wave Dragon, демонстратор мощностью 4–7 МВт в Уэльсе . Симпозиум IMECHE: Гидравлическое оборудование для волновой и приливной энергии – через Research Gate.
- ^ МЭА-ОЭС (2008). Годовой отчет 2007 (Отчет). п. 41.
- ^ МЭА-ОЭС (2011). Годовой отчет 2010 (Отчет). п. 42.
- ^ Маккай, Робин (21 марта 2004 г.). «Великобритания возглавляет революцию в области волновой энергетики» . Наблюдатель . ISSN 0029-7712 . Проверено 10 июля 2024 г.
- ^ «Предкоммерческий демонстрационный проект Wave Dragon» . tethys.pnnl.gov . Проверено 10 июля 2024 г.
- ^ МЭА-ОЭС (2023). Годовой отчет: обзор деятельности в области энергетики океана в 2022 году (отчет). п. 105.
- ^ Келенаер, Х. http://www.leonardo-energy.org/wave-dragon , 13 апреля 2007 г. Получено 23 января 2013 г.:
- ^ Перейти обратно: а б с д Домашняя страница Wave Dragon Wave Dragon , дата обращения 10 апреля 2008 г.:
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Волновой Дракон - официальный сайт