Буї розміром із будинок можуть забезпечувати електроенергією сотні домогосподарств
Дослідники з Німеччини та Австралії запропонували новий підхід до виробництва електроенергії з океанських хвиль. Математичне моделювання показало, що правильно налаштована група морських буїв може використовувати близько 90% енергії хвиль, які надходять до установки. Про це повідомляє Build Portal з посиланням на Interesting Engineering.
Розробку виконали науковці Аугсбурзького університету разом із колегами з університетів Аделаїди та Мельбурна. Вони досліджували, як підвищити продуктивність великих хвильових електростанцій без принципової зміни обладнання.
Основою таких систем можуть бути закріплені на морському дні буї. Під дією хвиль вони здійснюють вертикальні рухи, які передаються генератору та забезпечують виробництво електроенергії.
Деякі установки за габаритами можна порівняти з невеликим будинком. За оцінкою дослідників, окремий пристрій здатний забезпечувати енергією кілька сотень домогосподарств. Об'єднання буїв у великі групи також полегшує передавання виробленої електроенергії на берег.
У США закриті сміттєзвалища перетворюють на сонячні електростанції
Водночас сусідні пристрої впливають один на одного. Проходячи між ними, хвилі розсіюються та частково екрануються. Тому обладнання на різних ділянках електростанції отримує неоднакову кількість енергії.
Науковці запропонували враховувати ці відмінності під час налаштування кожного буя. Йдеться про зміну резонансної частоти, яка визначає характер коливань пристрою, та опору генератора. Завдяки цьому обладнання може краще пристосовуватися до хвиль у конкретній точці.
Під час моделювання фахівці розглядали установки з 50 і 100 буїв, розміщених за схемою, подібною до шахової дошки. Для кожного елемента окремо підбирали робочі параметри з урахуванням його положення та взаємодії з хвилями.
Результати показали, що такий підхід забезпечує високий рівень використання енергії за різної частоти хвиль. Зміна напрямку їхнього поширення також не спричиняла істотного погіршення показників.
Китай побудує перший у світі самохідний плавучий острів для дослідження океану
За розрахунками, електростанція потенційно може використовувати приблизно 90% енергії хвиль,
що надходять до системи. У міру проходження через послідовні ряди буїв хвилі стають дедалі нижчими, а на виході залишаються лише невеликі коливання поверхні води.
Попри перспективний результат, технологія поки потребує подальшого розвитку. Будівництво, встановлення та технічне обслуговування морського обладнання залишаються дорогими. Саме ці витрати значною мірою визначатимуть, чи зможуть великі хвильові електростанції конкурувати із сонячною та вітровою генерацією.
Дослідження опубліковане в науковому журналі Journal of Fluid Mechanics. Воно демонструє потенціал оптимізації наявних технічних рішень, однак наведені показники ефективності ще необхідно підтвердити в реальних умовах експлуатації.
rl* Альфатех: техніка для відбудови, яка працює без простоїв *rl
rl* Читайте більше новин про відбудову України у спецтемі на Build Portal *rl
