Подводный кайт умножает поток ради сбора энергии
Кинетической энергии в квадратном метре потока воды, идущем со скоростью 2,5 м/с, столько же, сколько в ветре, «делающем» 260 км/ч. Ветер непостоянен, а приливы регулярны.
Но приливные электростанции всё равняется остаются экзотикой, а ветровые фермы завоёвывают планету. Не придумано ещё оптимальной конструкции?
В очередь на признание поднялся ещё один вариант.
Шведско-английская компания Minesto, выделившаяся три года назад из промышленного гиганта Saab Group, создала очень уникальный проект электростанции Deep Green. В базе совокупности — крыло размахом 12 метров, которое плавает под водой, будучи прикреплённым ко дну долгим тросом.
Вдохновлённые пируэтами, каковые способны проделывать в небе кайты воздушные, инженеры Minesto придумали подводный кайт. Это необычный принцип работы станции за счёт гидродинамической силы: кайт начинает выписывать в толще моря огромные восьмёрки, в чём устройству оказывает помощь автоматически-управляемый руль.
Вес одной установки Deep Green образовывает 7 тысячь киллограм, и это весьма робко (иллюстрация Minesto).
Самое занимательное, что скорость перемещения «змея» по его замкнутой траектории оказывается на порядок выше, чем скорость приливного течения, в которое он загружён, — 16 метров в секунду против 1,6 м/с.
Это «умножение скорости» свидетельствует, что водяная турбина, установленная под крылом, возможно значительно меньше в диаметре (в частности — всего 1 метр), чем стационарная при той же генерируемой мощности. А она равна 500 киловаттам.
Турбина без всяких промежуточных передач вращает вал электрогенератора, а ток поступает по кабелю на берег.
Авторы совокупности не уточняют, какой простор требуется «змеям» для свободного маневрирования без риска соударения между собой (иллюстрация Minesto).
Авторы Deep Green показывают сходу на пара преимуществ собственной версии приливной станции. Большая часть генераторов, преобразовывающих энергию приливных течений, строятся либо вспоминают по схеме, сходной со строением хороших ветряков: в виде громадного «пропеллера» на стационарной башне, лишь расположенного под водой.
Так сделано в уже действующей установке SeaGen (о её истории мы говорили в этом материале), такую же картину возможно заметить и в проекте Neptune (кратко упомянутом в данной статье).
Всем им для обычной работы нужен приличный поток, что ограничивает вероятные места для монтажа – годятся лишь успешные участки в заливах и узких проливах.
Аппарат Deep Green же начинает давать электричество при куда меньшем темпе приливного течения, а потому возможно установлен на намного больших глубинах и на большем удалении от берегов, что многократно расширяет спектр вероятных районов монтажа и рынок для таких установок.
Районы мирового океана, в которых оптимально монтировать «поля» из генераторов Deep Green (иллюстрация Minesto).
Сравнение с Deep Green не выдерживает и второй тип приливной станции — на базе плотины, аналогичной возведённым на речных ГЭС. Такие совокупности, в которых прилив загоняет воду в закрытый резервуар (отгороженный морской залив), а после этого эта вода крутит турбины, смогут быть весьма большими и замечательными, но капитальное строительство тут легко огромное.
Deep Green же кроме того несложнее в этом отношении, чем комплект «подводная башня – винт», потому, что требует только относительно маленького якоря на дне, да и сложность данной совокупности не зависит от глубины моря в точке установки. Последняя может составлять от 20 до более 100 метров при высоте «полёта» кайта над дном в десятки метров.
Над водой ничего подметить не удастся.
Сравнение новичка с соперничающими видами электростанций в море.
Слева направо: Deep Green, современные приливные «вертушки» стационарного типа и морская ветровая турбина.Мощность единичной установки – 0,5, 1-1,2 и 2 мегаватта соответственно; удельный вес – 14, 50-600 и 200 тысячь киллограм на милионов ватт; средняя скорость потока воды либо ветра – 1,6, 2,4-2,5 и 8 м/с; цена энергии – 8-18, 19-38 и 13-15 центов за киловатт-час. Справа: шкала в метрах (иллюстрация Minesto).
А ещё Deep Green несложнее демонтировать при перебазирования станции либо с целью доставки генератора на завод для ремонта. Низкий вес совокупности возможно свидетельствует и низкую её цену.
В совокупности все эти плюсы показывают, что подводный кайт может извлекать приливную энергию в том месте, где другие установки были бы экономически нецелесообразными.
Для проверки собственной идеи эксперты Minesto выстроили мелкий прототип Deep Green и испытали его в бассейне. Об этих тестах и о проекте в целом рассказывается в видеоролике.
Сравнительно не так давно компания взяла инвестиции в размере 2 миллиона евро, каковые направит на постройку более большого прототипа устройства, уже в масштабе 1:4. Его должны испытать у берегов Северной Ирландии в 2011 году.
В случае если эти тесты будут успешными, следующим шагом станет постройка полномасштабных приливных кайтов, каковые поместят на морское дно уже числом 10 штук. Группы из нескольких таких аппаратов, по плану Minesto, должны снабжать прибрежные города различных государств даровой энергией.
На второй этап опыта, но, ещё потребуется изыскать $50 миллионов. Но компания сохраняет надежду, что через четыре года сможет выпустить на рынок коммерческий вариант собственной приливной установки.
