Устрицы представляет собой гидро-электрическая энергия волны устройство , которое использует движение морских волн , чтобы генерировать электричество . Он состоит из рамы силового разъема (PCF), которая прикреплена болтами к морскому дну, и блока захвата мощности (PCU). PCU представляет собой откидную плавучую заслонку, которая перемещается вперед и назад вместе с волнами. Движение заслонки приводит в движение два гидравлических поршня, которые подают воду под высоким давлением в береговую гидроэлектрическую турбину, которая приводит в действие генератор для выработки электроэнергии. Компания Oyster базируется в Европейском центре морской энергии (EMEC) на его территории в Биллиа Кроу на Оркнейских островах , Шотландия.
Аквамарин Установленная мощность Oyster на EMEC в августе 2009 года 20 ноября 2009 года Oyster был официально запущен и подключен к национальной сети (Великобритания) по первым министром Шотландии , Алекс Салмонд . [1]
В настоящее время ведутся разработки по созданию более эффективного и мощного устройства второго поколения - Oyster 2. [1]
История
Oyster был разработан компанией Aquamarine Power из Эдинбурга , специализирующейся на волновой энергии. Эта концепция возникла в результате исследования, проведенного в Королевском университете в Белфасте под руководством профессора Тревора Уиттакера, главы Центра исследований волновой мощности в Королевском университете. [2] Aquamarine Power также объединилась с Renewable Technology Ventures Ltd (STVL), [3] дочерней компанией Scottish and Southern Energy (SEE), для финансирования проекта Oyster. Aquamarine Power смогла получить от Scottish Enterprise инвестиции в размере 6,3 млн фунтов стерлингов. Кроме того, Scottish Enterprises предоставила Aquamarine Power грант в размере 3,15 миллиона фунтов стерлингов из Фонда поддержки исследований, разработок и демонстрации энергии волн и приливов (WATERS). [4] Aquamarine Power также получила 1,5 млн фунтов стерлингов от Sigma Capital Group plc. [5] В общей сложности Aquamarine Power смогла собрать 11 миллионов фунтов стерлингов для реализации этого проекта. [6]
В июне 2009 года Aquamarine Power подписала контракт на 2,5 миллиона фунтов стерлингов с Fugro Seacore на установку устройства Oyster на испытательном полигоне Европейского центра морской энергии в Биллиа Кроо. 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 он был официально запущен 20 ноября 2009 года первый министр Шотландии , Алекс Салмонд . В тот же день Oyster была подключена к национальной электросети (Великобритания) и начала вырабатывать электроэнергию. [5]
Aquamarine Power надеялась коммерциализировать Oyster и уже подписала соглашение с Scottish и 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 использует энергию прибрежных океанских волн; он был разработан для работы в воде глубиной от 10 до 12 метров. Oyster состоит из рамы разъема питания (PCF) и блока захвата мощности (PCU). 36-тонный ПКФ прикреплен к морскому дну с помощью бетонных свай размером 1 на 4 метра , которые пробурены на глубину 14 метров в морское дно. PCF требует осторожного и точного позиционирования и выравнивания, чтобы компенсировать неровное каменистое дно. PCU представляет собой 200-тонный плавучий откидной борт 18 на 12 на 4 метра, который шарнирно прикреплен к PCF. Чтобы опустить PCU в воду и прикрепить ее к PCF, необходимо перекачать 120 тонн морской воды в балластные цистерны внутри PCU, чтобы обеспечить достаточную отрицательную плавучесть, чтобы облегчить его спуск в воду. PCU почти полностью погружен под воду; всего 2 метра устройства тыкают над водой. PCU качается назад 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 водяной турбине . Затем турбина приводит в действие электрический генератор мощностью 315 кВт , который преобразует энергию волн в электричество. [9]
Энергетический центр Европейский морской классифицирует Oyster как Качающийся Wave Surge Converter:
- Это устройство извлекает энергию, вызванную скачками волн и движением в них частиц воды. Рука колеблется как маятник, установленный на шарнирном соединении, в ответ на движение воды на волнах. [10]
Потенциал
Использование такого устройства, как Oyster, дает несколько преимуществ:
- У самой Oyster мало подвижных частей под водой. Его простота обеспечивает живучесть: в экстремальных погодных условиях откидная створка Oyster может просто двигаться и нырять под большими волнами. [11]
- Поскольку все электрические компоненты Oyster расположены на берегу, гидроэлектрический генератор доступен для обслуживания круглосуточно и без выходных. Настоящее устройство Oyster находится недалеко от берега, что также делает его легкодоступным. [11]
- Oyster использует возобновляемые источники энергии океанских волн для производства чистой электроэнергии с нулевым уровнем выбросов. Это сводит к минимуму экологические риски по сравнению с электричеством, которое производится из ископаемого топлива. По оценкам Carbon Trust, каждое устройство Oyster позволяет избежать выброса в атмосферу более 500 тонн углекислого газа в год. [12]
- По оценкам Aquamarine Power, ферма из 20 единиц Oyster может производить достаточно энергии для снабжения энергией 9000 домов. [12]
- По словам генерального директора Aquamarine Power Мартина Макадама:
- «Успешный проект Oyster позволит получить 3–4 миллиона фунтов стерлингов капитальных затрат на каждый установленный мегаватт, из которых значительная часть будет инвестирована в экономику Оркнейских островов. Таким образом, коммерческая волновая ферма может стать значительным стимулом для местной экономики и обеспечит долгий срок службы. - срочные квалифицированные рабочие места для местных жителей. Текущие операции и техническое обслуживание принесут местной экономике дополнительно 150 000 фунтов стерлингов в год ". [13]
- Подсчитано, что развитие морской энергетики может обеспечить до 12 500 рабочих мест, что к 2020 году принесет экономике Великобритании 2,5 миллиарда фунтов стерлингов [13].
- Aquamarine Power надеется коммерциализировать и расширить технологию Oyster. Ронан Доэрти, технический директор Aquamarine Power, обнаружил, что береговые линии у побережья Испании, Португалии, Ирландии, Великобритании, США, Южной Африки, Австралии и Чили обладают большим потенциалом энергии волн и могут быть идеальным местом для установки Oyster. Доэрти прогнозирует, что потенциал рынка Oyster составляет 50 миллиардов фунтов стерлингов. [12]
Вызовы
У использования такого устройства, как Oyster, также много недостатков:
- Установка и изготовление Oyster - дело сложное и дорогое.
- Устрица весит более 200 тонн; он должен быть доставлен в море на большой плоской барже и установлен в несколько этапов. Во-первых, PCF опускается и прикручивается к морскому дну, и он должен быть точно установлен и выровнен, чтобы компенсировать неровность морского дна. Затем 120 тонн морской воды необходимо закачать в балластные цистерны внутри PCU, чтобы обеспечить достаточную отрицательную плавучесть, чтобы облегчить ее спуск в воду для крепления к PCF. Этот сложный процесс предполагает использование большого количества рабочих и дорогостоящего оборудования. [7]
- Чтобы развернуть больше устройств Oyster, потребуются новые кабели для установки устройств в National Grid. [14]
- Морская турбина и генератор Oyster могут создавать шумовое загрязнение , нарушая тем самым прибрежную дикую природу. Однако ожидается, что большая часть этого шума будет замаскирована окружающим шумом, создаваемым ветром и волнами. [15]
- Установка и эксплуатация Oyster может помешать жизни морских млекопитающих и рыб. Движение устройства Oyster создает 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]
- Размещение нескольких установок Oyster может привести к потере среды обитания для морских видов. [15]
Версия устрицы 2
В настоящее время ведутся разработки по созданию улучшенного устройства Oyster второго поколения, Oyster 2. В декабре 2010 года Aquamarine Power подписала контракт на 4 миллиона фунтов стерлингов с ведущим подрядчиком по производству в Шотландии Burntisland Fabrications Ltd (BiFab). [16] BiFab начала производство Oyster 2 на своем заводе в Метиле, Файф , Шотландия, [16], и ожидается, что устройство будет полностью запущено в летнем центре Energy Rine]]. [14]
Компания Aquamarine Power получила финансирование из многих источников для разработки Oyster 2:
- В феврале 2010 года Aquamarine Power получила грант в размере 5,1 миллиона фунтов стерлингов от Фонда морских испытаний возобновляемых источников энергии (MRPF), который финансируется Министерством энергетики и изменения климата Соединенного Королевства и управляется Carbon Trust . [17]
- 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. [18]
- ABB , компания, занимающаяся технологиями автоматизации и энергетики, инвестировала 8 миллионов фунтов стерлингов в Aquamarine Power. [18]
Oyster 2 будет использовать ту же базовую технологию, что и оригинальная Oyster; однако он будет иметь другую форму, которая позволит максимально увеличить количество энергии, которое устройство способно улавливать от волн. [17] Oyster 2 будет состоять из трех заслонок мощностью 800 кВт, которые будут подключены к одному трубопроводу, ведущему к береговому гидроэлектрическому генератору мощностью 2,4 МВт. [17] Длина каждой створки составляет 26 метров, что на 50% больше, чем у оригинальной модели Oyster. [16] Oyster 2 также будет иметь на 250% большую выходную мощность. [16] По оценкам Aquamarine Power, небольшая ферма из 20 устройств Oyster 2 будет способна обеспечить электроэнергией более 12 000 домов по сравнению с 9 000 домов, которые может обеспечить оригинальная Oyster. [19]
На территории Европейского центра морской энергетики в Биллиа Кроо в июне 2012 года была подключена к сети одна установка Oyster 800 мощностью 800 кВт, которая будет проходить испытания до 2015 года. [20] К середине 2014 года Oyster 800 отработал 20 000 часов. [21]
Смотрите также
- Аквамарин Сила
- Европейский центр морской энергии
- Гидроэнергетика
- Морская энергия
- Королевский университет Белфаста
- Мощность волны
Рекомендации
- ^ а б «Устрица 1». Архивировано 29 ноября 2010 года на Wayback Machine Aquamarine Power. Проверено 24 января 2011 г.
- ^ «Энергетическое партнерство королевы делает волны для Великобритании» . Королевский университет Белфаста. Проверено 31 января 2011 г.
- ^ a b «Инвестиционный пример: Aquamarine Power Limited» . Шотландская и южная энергия. Проверено 31 января 2011 г.
- ^ "Объявлены победители гранта WATERS". Шотландское предприятие. Проверено 31 января 2011 г.
- ^ a b «Первый министр Шотландии запускает устрицу» . Aquamarine Power - Новости и события. Проверено 2 февраля 2011 г.
- ^ а б Джонс, Питер. «Волновая машина для энергоснабжения домов» . Санди Таймс (Великобритания). Проверено 1 февраля 2011 г.
- ^ a b c «Установка преобразователя энергии устричных волн» . Fugro Seacore. Проверено 1 января 2011 г.
- ^ "Рабочие места потеряны из-за того, что компания Aquamarine Power энергии волн" сворачивается " .
- ^ «Технологический профиль». Министерство энергетики США. Проверено 26 января 2011 г.
- ^ "Устройства волновой энергии" . Европейский центр морской энергии. Проверено 29 января 2011 г.
- ^ а б «Сила устричных волн - как это работает» . Аквамарин Сила. Проверено 25 января 2011 г.
- ^ a b c Баяни, Оливер М. «Новое устройство Oyster обещает больший выход волновой энергии» . Экосид. Проверено 1 февраля 2011 г.
- ^ a b «Oyster приносит 1 миллион фунтов стерлингов для экономики Оркнейских островов» . Aquamarine Power - Новости и события. Проверено 30 января 2011.
- ^ a b «Aquamarine Power: 5,1 млн фунтов стерлингов за волновой прибор Oyster 2» . Акцент на возобновляемые источники энергии. Проверено 25 января 2011 г.
- ^ a b c Круз, Жоао (2008). Энергия океанских волн: текущее состояние и перспективы на будущее , с.409-411. Springer-Verlag, Берлин. ISBN 978-3-540-74894-6
- ^ a b c d «Aquamarine Power заключила контракт с компанией BiFab на Oyster 2 на 4 миллиона фунтов стерлингов» . Aquamarine Power - Новости и события. Проверено 30 января 2011 г.
- ^ a b c "Устрица 2" . Аквамарин Сила. Проверено 25 января 2011 г.
- ^ а б «Инвестиции в Aquamarine Power» . Шотландская и южная энергия. Проверено 31 января 2011 г.
- ^ Нуска, Эндрю. «Устрица 2 от Aquamarine Power: может ли она помочь энергии волн стать коммерческой?» Умная планета. Проверено 27 января 2011 г.
- ^ http://www.emec.org.uk/about-us/wave-clients/aquamarine-power/
- ^ http://www.aquamarinepower.com/news/successful-cylinder-removal-marks-start-of-oyster-800-summer-overhaul.aspx
Внешние ссылки
- Аквамарин Сила http://www.aquamarinepower.com/
- Aquamarine Power на YouTube https://www.youtube.com/aquamarinepowerltd
- Европейский центр морской энергии http://www.emec.org.uk
- Шотландская и южная энергия http: //www.scottish-s Southern.co.uk/SSEInternet/
- Королевский университет Белфаста http://www.qub.ac.uk/
Координаты :58 ° 58′19 ″ с.ш., 3 ° 21′00 ″ з.д. / 58,972 ° с. Ш. 3,350 ° з. / 58,972; -3,350