Преобразователь энергии волн устриц

« Устрица» представляла собой гидроэлектрическое устройство, использующее энергию волн , которое использовало движение океанских волн для выработки электроэнергии . Он состоял из рамы разъема питания (PCF), прикрепленной болтами к морскому дну, и блока захвата энергии (PCU). PCU представляет собой шарнирную плавучую створку, которая перемещается вперед и назад вместе с движением волн. Движение заслонки приводит в движение два гидравлических поршня, которые подают воду под высоким давлением в береговую гидроэлектрическую турбину, которая приводит в действие генератор, производящий электроэнергию. Oyster размещалась в Европейском центре морской энергии (EMEC) на своей площадке в Биллиа-Кру на Оркнейских островах , Шотландия, пока компания не прекратила торговлю в 2015 году.

Aquamarine Power установила Oyster в EMEC в августе 2009 года. 20 ноября 2009 года Oyster был официально запущен и подключен к национальной сети (Великобритания) первым министром Шотландии Салмондом Алексом . ^[1]

Были начаты опытно-конструкторские работы по созданию более эффективного и мощного устройства второго поколения Oyster 2. ^[1]

История

Oyster был разработан базирующейся в Эдинбурге компанией Aquamarine Power , которая специализируется на волновой энергии. Эта концепция возникла в результате исследования в Королевском университете в Белфасте под руководством профессора Тревора Уиттакера, главы Исследовательского центра волновой энергии в Королевском университете. ^[2] Aquamarine Power также объединилась с Renewable Technology Ventures Ltd (STVL), ^[3] дочерняя компания Scottish and Southern Energy (SEE) для финансирования проекта Oyster. Aquamarine Power удалось получить инвестиции в размере 6,3 млн фунтов стерлингов от Scottish Enterprise. Кроме того, компания Scottish Enterprises предоставила Aquamarine Power грант в размере 3,15 миллиона фунтов стерлингов от Фонда поддержки исследований, разработок и демонстраций «Энергия волн и приливов» (WATERS). ^[4] Aquamarine Power также получила 1,5 миллиона фунтов стерлингов от Sigma Capital Group plc. ^[5] В общей сложности Aquamarine Power удалось собрать 11 миллионов фунтов стерлингов для реализации этого проекта. ^[6]

В июне 2009 года Aquamarine Power подписала с Fugro Seacore контракт на сумму 2,5 миллиона фунтов стерлингов на установку устройства Oyster на испытательном полигоне Европейского центра морской энергии в Биллиа-Кру. Oyster была установлена в 400 метрах от берега, к западу от материковой части Оркнейских островов, на глубине 12 метров. ^[7] Oyster была установлена в августе 2009 года; однако официально он был запущен 20 ноября 2009 года первым министром Шотландии Салмондом Алексом . В тот же день Oyster подключилась к Национальной сети Великобритании и начала производить электроэнергию. ^[5]

Aquamarine Power надеялась коммерциализировать Oyster и подписала соглашение с Scottish and Southern Energy о разработке волновых ферм мощностью до 1000 МВт к 2020 году. ^[6] Однако программа испытаний завершилась в 2015 году, когда компания не смогла найти инвесторов и прекратила торговлю. ^[8]

Операция

Oyster использовала энергию прибрежных океанских волн; он был разработан для работы в воде глубиной от 10 до 12 метров. Oyster состоит из рамки разъема питания (PCF) и блока захвата мощности (PCU). 36-тонный PCF прикреплен болтами к морскому дну размером 1 на 4 метра с помощью бетонных свай , которые пробурены на глубину 14 метров. PCF требует тщательного и точного позиционирования и выравнивания, чтобы компенсировать неровности каменистого морского дна. PCU представляет собой 200-тонный плавучий щиток размером 18 на 12 на 4 метра, шарнирно прикрепленный к PCF. Чтобы опустить PCU на воду и прикрепить его к PCF, необходимо закачать 120 тонн морской воды в балластные цистерны внутри PCU, чтобы обеспечить достаточную отрицательную плавучесть, способствующую его спуску в воду. PCU почти полностью погружен под воду; над водой торчит всего 2 метра аппарата. PCU раскачивается взад и вперед вместе с движением волн, ^[7] и это движение заслонки приводит в движение два гидравлических поршня , которые перекачивают воду под высоким давлением через три подводных трубопровода к береговой гидроэлектрической турбине . Затем турбина приводит в действие электрический генератор мощностью 315 кВт , который преобразует энергию волн в электричество. ^[9]

Европейский центр морской энергии классифицирует Oyster как преобразователь пульсирующих волн:

Это устройство извлекает энергию, вызванную волновыми волнами и движением частиц воды внутри них. Рука колеблется как маятник, установленный на шарнирном соединении, в ответ на движение воды в волнах. ^[10]

Потенциал

Использование такого устройства, как Oyster, имеет несколько преимуществ:

Сама Oyster имеет мало движущихся частей под водой. Его простота обеспечивает живучесть: в экстремальных погодных условиях откидная створка Oyster может просто двигаться и нырять под большие волны. ^[11]
Поскольку все электрические компоненты Oyster расположены на берегу, гидроэлектрогенератор доступен для технического обслуживания круглосуточно и без выходных. Само устройство Oyster находится недалеко от берега, что делает его легко доступным. ^[11]
Oyster использовала возобновляемую энергию океанских волн для производства чистой электроэнергии с нулевым уровнем выбросов. Это сводит к минимуму экологические риски по сравнению с электроэнергией, производимой из ископаемого топлива. По оценкам Carbon Trust, каждое устройство Oyster может предотвратить выброс в атмосферу более 500 тонн углекислого газа ежегодно. ^[12]
По оценкам компании Aquamarine Power, ферма из 20 единиц Oyster может производить достаточно энергии для обеспечения 9000 домов. ^[12]
По словам генерального директора Aquamarine Power Мартина МакАдама:

Успешный проект Oyster позволит получить капиталовложения в размере 3-4 миллионов фунтов стерлингов на каждый установленный МВт, значительная часть которых будет инвестирована в экономику Оркнейских островов. Таким образом, коммерческая волновая ферма может стать значительным стимулом для местной экономики и обеспечит долгосрочные квалифицированные рабочие места для местных жителей. Текущая эксплуатация и техническое обслуживание принесут местной экономике еще 150 000 фунтов стерлингов в год.
— ^[13]

В 2008 году было подсчитано, что достижения в области морской энергетики могут обеспечить до 12 500 рабочих мест, что принесет экономике Великобритании 2,5 миллиарда фунтов стерлингов к 2020 году. ^[13]

Aquamarine Power надеялась коммерциализировать и расширить технологию Oyster. Ронан Доэрти, главный технический директор Aquamarine Power, обнаружил, что береговые линии Испании, Португалии, Ирландии, Великобритании, США, Южной Африки, Австралии и Чили обладают огромным потенциалом волновой энергии и могут быть идеальными местами для установки Oyster. Доэрти предсказал, что потенциал рынка устриц составляет 50 миллиардов фунтов стерлингов. ^[12]

Проблемы

У использования такого устройства, как Oyster, также есть много недостатков:

Установка и производство Oyster сложны и дороги.
- Устрица весит более 200 тонн; его необходимо доставить в море на большой барже с плоским верхом и установить в несколько этапов. Сначала PCF опускается и закрепляется болтами на морском дне, при этом его необходимо точно расположить и выровнять, чтобы компенсировать неровности морского дна. Затем 120 тонн морской воды необходимо закачать в балластные цистерны внутри PCU, чтобы обеспечить достаточную отрицательную плавучесть для облегчения его спуска в воду для прикрепления к PCF. Этот сложный процесс предполагает использование большого количества рабочих и дорогостоящего оборудования. ^[7]
- Для развертывания большего количества устройств Oyster потребуются новые кабели для подключения устройств к национальной сети. ^[14]
Морская турбина и генератор Oyster могут создавать шумовое загрязнение , тем самым нарушая береговую дикую природу. Однако ожидается, что большая часть этого шума будет замаскирована окружающим шумом, создаваемым ветром и волнами. ^[15]
Установка и эксплуатация Oyster могут помешать жизни морских млекопитающих и рыб. Движение устройства Oyster производит подводный шум и вибрацию. Шум может маскировать естественные звуки (тем самым нарушая общение между морскими животными), вызывать стресс и вызывать потерю слуха у морских видов. ^[15]
Развертывание нескольких установок Oyster может привести к потере среды обитания морских видов. ^[15]

Устрица Версия 2

Было разработано улучшенное устройство Oyster второго поколения; Oyster 2 или Oyster 800 — это номинальная мощность 800 кВт. В декабре 2010 года Aquamarine Power подписала контракт на сумму 4 миллиона фунтов стерлингов с ведущим подрядчиком Шотландии по производству изделий Burntisland Fabrications Ltd (BiFab). ^[16] BiFab начала производство Oyster 2 на своем заводе в Метиле, Файф , Шотландия. ^[16] а в июне 2012 года устройство было подключено к сети Европейского центра морской энергетики, где испытания продолжались до 2015 года. ^[17]

Aquamarine Power получила финансирование из многих источников для разработки Oyster 2:

Соединенного Королевства В феврале 2010 года компания Aquamarine Power получила грант в размере 5,1 миллиона фунтов стерлингов от Фонда проверки морских возобновляемых источников энергии (MRPF), который финансируется Министерством энергетики и изменения климата и управляется Carbon Trust . ^[18]
Renewable Technology Ventures Ltd (STVL), ^[3] дочерняя компания Scottish and Southern Energy (SEE) инвестировала дополнительно 2,7 миллиона фунтов стерлингов, в результате чего общий объем инвестиций в Aquamarine Power за последние три года составил 19,8 миллиона фунтов стерлингов. ^[19]
ABB , компания по автоматизации и энергетическим технологиям, инвестировала 8 миллионов фунтов стерлингов в Aquamarine Power. ^[19]

В Oyster 800 использовалась та же базовая технология, что и в оригинальной Oyster; однако он будет иметь другую форму, которая позволит максимально увеличить количество энергии, которую устройство сможет улавливать из волн. ^[18] Первоначальный план предусматривал строительство трех заслонок мощностью 800 кВт, которые будут подключены к одному трубопроводу, ведущему к береговому гидроэлектрогенератору мощностью 2,4 МВт. ^[18] Однако закрылок установили только один. Створка имела длину 26 метров, что на 50% больше, чем у оригинальной Oyster. ^[16] По оценкам компании Aquamarine Power, небольшая ферма из 20 устройств Oyster 2 будет способна обеспечить достаточно электроэнергии для более чем 12 000 домов по сравнению с 9 000 домов, которые может обеспечить первоначальный Oyster 2. ^[20]

На площадке Европейского центра морской энергетики в Биллиа-Кру в июне 2012 года был подключен к сети единственный двигатель Oyster 800 мощностью 800 кВт, который тестировался до 2015 года. ^[21] К середине 2014 года Oyster 800 отработал 20 000 часов. ^[22]

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б «Устрица 1». Архивировано 29 ноября 2010 года в Wayback Machine Aquamarine Power. Проверено 24 января 2011 г.
^ «Энергетическое партнерство Королевы волнует Великобританию» . Королевский университет Белфаста. Проверено 31 января 2011 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Инвестиционный пример: Aquamarine Power Limited» . Шотландская и южная энергетика. Проверено 31 января 2011 г.
^ «Объявлены победители гранта WATERS» . Шотландское предприятие. Проверено 31 января 2011 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Первый министр Шотландии запускает устрицу» . Аквамарин Пауэр -- Новости и события. Проверено 2 февраля 2011 г.
^ Jump up to: ^а ^б Джонс, Питер. «Волновая машина для электроснабжения домов» . «Санди Таймс» (Великобритания). Проверено 1 февраля 2011 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с «Установка преобразователя энергии волн Oyster» . Фугро Сикор. Проверено 1 января 2011 г.
^ «Рабочие места потеряны из-за закрытия компании по производству волновой энергии Aquamarine Power» . Новости Би-би-си. 23 ноября 2015 г.
^ «Профиль технологии». Министерство энергетики США. Проверено 26 января 2011 г.
^ «Устройства волновой энергии» . Европейский центр морской энергетики. Проверено 29 января 2011 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Сила устричных волн – как это работает» . Аквамариновая сила. Проверено 25 января 2011 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Баяни, Оливер М. «Новое устройство Oyster обещает больше выходной энергии волн» . Экосид. Проверено 1 февраля 2011 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Oyster приносит экономике Оркнейских островов 1 миллион фунтов стерлингов» . Aquamarine Power --Новости и события. Проверено 30 января 2011 г.
^ «Aquamarine Power: 5,1 млн фунтов стерлингов за волновое устройство Oyster 2» . Фокус на возобновляемых источниках энергии. Проверено 25 января 2011 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Круз, Жоао (2008). Энергия океанских волн: текущее состояние и перспективы на будущее , стр. 409–411. Шпрингер-Верлаг, Берлин. ISBN 978-3-540-74894-6
^ Jump up to: ^а ^б ^с «Aquamarine Power заключила с BiFab контракт на поставку Oyster 2 на сумму 4 миллиона фунтов стерлингов» . Aquamarine Power – Новости и события. Проверено 30 января 2011 г.
^ «Aquamarine Power: EMEC: Европейский центр морской энергии» . Проверено 25 ноября 2023 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с «Устрица 2» . Аквамариновая сила. Проверено 25 января 2011 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Инвестиции в Аквамарин Пауэр» . Шотландская и южная энергетика. Проверено 31 января 2011 г.
^ Нуска, Эндрю. «Устрица 2 от Aquamarine Power: может ли она помочь волновой энергии стать коммерческой?» Умная планета. Проверено 27 января 2011 г.
^ «Aquamarine Power: EMEC: Европейский центр морской энергии» .
^ «АМП» . 17 октября 2021 г.

Внешние ссылки

Аквамариновая сила http://www.aquamarinepower.com/
Аквамариновая сила на YouTube https://www.youtube.com/aquamarinepowerltd
Европейский центр морской энергетики http://www.emec.org.uk
Шотландская и южная энергетика http://www.scottish-southern.co.uk/SSEInternet/
Королевский университет Белфаста http://www.qub.ac.uk/

58 ° 58'19 "N 3 ° 21'00" W / 58,972 ° N 3,350 ° W / 58,972; -3,350

[oyster1-1] Jump up to: ^а ^б «Устрица 1». Архивировано 29 ноября 2010 года в Wayback Machine Aquamarine Power. Проверено 24 января 2011 г.

[Queens-2] «Энергетическое партнерство Королевы волнует Великобританию» . Королевский университет Белфаста. Проверено 31 января 2011 г.

[scottish-southern.co.uk-3] Jump up to: ^а ^б «Инвестиционный пример: Aquamarine Power Limited» . Шотландская и южная энергетика. Проверено 31 января 2011 г.

[4] «Объявлены победители гранта WATERS» . Шотландское предприятие. Проверено 31 января 2011 г.

[minister-5] Jump up to: ^а ^б «Первый министр Шотландии запускает устрицу» . Аквамарин Пауэр -- Новости и события. Проверено 2 февраля 2011 г.

[sunday_times-6] Jump up to: ^а ^б Джонс, Питер. «Волновая машина для электроснабжения домов» . «Санди Таймс» (Великобритания). Проверено 1 февраля 2011 г.

[seacore-7] Jump up to: ^а ^б ^с «Установка преобразователя энергии волн Oyster» . Фугро Сикор. Проверено 1 января 2011 г.

[8] «Рабочие места потеряны из-за закрытия компании по производству волновой энергии Aquamarine Power» . Новости Би-би-си. 23 ноября 2015 г.

[tech_profile-9] «Профиль технологии». Министерство энергетики США. Проверено 26 января 2011 г.

[10] «Устройства волновой энергии» . Европейский центр морской энергетики. Проверено 29 января 2011 г.

[how-11] Jump up to: ^а ^б «Сила устричных волн – как это работает» . Аквамариновая сила. Проверено 25 января 2011 г.

[new_design-12] Jump up to: ^а ^б ^с Баяни, Оливер М. «Новое устройство Oyster обещает больше выходной энергии волн» . Экосид. Проверено 1 февраля 2011 г.

[economy-13] Jump up to: ^а ^б «Oyster приносит экономике Оркнейских островов 1 миллион фунтов стерлингов» . Aquamarine Power --Новости и события. Проверено 30 января 2011 г.

[renewable_energy-14] «Aquamarine Power: 5,1 млн фунтов стерлингов за волновое устройство Oyster 2» . Фокус на возобновляемых источниках энергии. Проверено 25 января 2011 г.

[cruz-15] Jump up to: ^а ^б ^с Круз, Жоао (2008). Энергия океанских волн: текущее состояние и перспективы на будущее , стр. 409–411. Шпрингер-Верлаг, Берлин. ISBN 978-3-540-74894-6

[bifab-16] Jump up to: ^а ^б ^с «Aquamarine Power заключила с BiFab контракт на поставку Oyster 2 на сумму 4 миллиона фунтов стерлингов» . Aquamarine Power – Новости и события. Проверено 30 января 2011 г.

[17] «Aquamarine Power: EMEC: Европейский центр морской энергии» . Проверено 25 ноября 2023 г.

[oyster2-18] Jump up to: ^а ^б ^с «Устрица 2» . Аквамариновая сила. Проверено 25 января 2011 г.

[sse-19] Jump up to: ^а ^б «Инвестиции в Аквамарин Пауэр» . Шотландская и южная энергетика. Проверено 31 января 2011 г.

[smart_planet-20] Нуска, Эндрю. «Устрица 2 от Aquamarine Power: может ли она помочь волновой энергии стать коммерческой?» Умная планета. Проверено 27 января 2011 г.

[21] «Aquamarine Power: EMEC: Европейский центр морской энергии» .

[22] «АМП» . 17 октября 2021 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

v т и Устойчивое развитие в Шотландии
Issues	Climate change Land reform Renewable energy Wind power
Projects & technologies	Avondale Landfill MV Hallaig Islay LIMPET Oyster wave energy converter Pelamis Wave Energy Converter Scotland–Norway interconnector
Private sector	Aquamarine Power Celtic Renewables Pelamis Wave Power Wavegen
Public sector	North of Scotland Hydro-Electric Board
Communities & individuals	David Reay Findhorn Ecovillage Gigha Kingdom Housing Association Scoraig
Intermediaries, partnerships & politics	Community Energy Scotland Energy Saving Trust FREDS Cabinet Secretary for Environment, Climate Change and Land Reform Scottish Greens Scottish Renewables Transition Towns
Legislation	Climate Change (Scotland) Act 2009 Land Reform (Scotland) Act 2003 Marine (Scotland) Act 2010 Land Reform (Scotland) Act 2016
Public Sector	Centre for Social and Environmental Accounting Research Energy policy of Scotland Enterprise, Environment and Digital Directorates European Marine Energy Centre NatureScot Saltire Prize SEPA Scottish Land Commission
Scotland portal