Розглянуто основні різновиди сучасних гідрохвильових електростанцій, які можуть суттєво зменшити витрати традиційних палив для вироблення електричної енергії. Показано, що серед існуючих різновидів найбільш перспективними є гідрохвильові електростанції маятникового типу, що потребує для них розробки правил охорони праці, для яких виділено основні початкові положення.

Індекс рубрикатора НБУВ: З574

Рубрики:

Приливно-відливні гідроелектричні станції

Шифр НБУВ: Ж25317 Пошук видання у каталогах НБУВ 

С использованием статистических данных наблюдений параметров морских волн, линейной теории волн и теории волновых спектров оценивается располагаемая энергия морских волн с максимальной амплитудой до 3 м. На основе трехпоплавкового модуля изгибной плавучей ВЭС оценивается средняя за период мощность, приходящаяся на ширину 1 м фронта волны и ширины станции. Предложены простые расчетные формулы для оценки максимально возможной мощности модуля с учетом водоизмещения поплавков, длины рычагов и изменения осадки поплавка в работе. Приведены рекомендации для выбора оптимальных параметров модуля ВЭС при адаптации к параметрам волнения.

На основе анализа особенностей работы приливных электростанций определены возможные конструкции синхронных генераторов с возбуждением от постоянных магнитов и приведен расчет их основных геометрических соотношений.

На основе расчетов синхронных генераторов с возбуждением от постоянных магнитов проведено сравнение их параметров при использовании в ВЭУ и ПЭС соизмеримой мощности.

Світовий океан містить велетенський енергетичний потенціал, який формується під дією енергії Сонця та енергії тяжіння Місяця. Використовується цей великий і екологічно чистий потенціал ще вкрай мало. Вміння реалізовувати енергію морської хвилі в любий інший вид роботи для відтворення нетрадиційного джерела енергії - найважливіше завдання. Загальним недоліком всіх створених у світі хвильових станцій незалежно від їх принципу дії є нестійкість до руйнівного впливу морських хвиль в період різкого підвищення сили вітру, коли умови роботи станції сильно відрізняються від розрахункових значень. Проблема руйнівного впливу хвиль в період різкого змінення сили вітру і, відповідно, амплітуди коливань поверхні моря, розв'язано шляхом підтоплення станції на глибину, де коливання хвиль відповідають розрахунковим значенням, без змінення режиму роботи самої станції. При цьому споживачі стабільно получають заявлену кількість електроенергії при любих погодних умовах. існує проблема з визначенням композитних матеріалів для виробництва окремих вузлів хвильової електростанції, особливо енергопоглинального елемента, оскільки при збільшенні розрахункової потужності значно зростають вимоги до їх міцності. Розроблено методику, яка в залежності від акваторії моря, сезонного впливу атмосфери, потреби споживачів електроенергії дає змогу приймати рішення на визначення геометричних параметрів станції (довжина, радіус енергопоглинального елемента та ін.). Користуючись методикою, визначаються складові сили, що діє на поверхню енергопоглинального елемента, та обертальний момент. Після проведення розрахунку епюр сил та моментів вздовж радіуса енергопоглинального елемента з метою визначення критичних перерізів та найслабших місць приймаються конструкторські рішення щодо форми енергопоглинального елемента та композитних матеріалів для виробництва окремих вузлів хвильової електростанції.

Енергія морських хвиль - найбільш розповсюджена відновлювальна енергія, яка представлена природою в найбільш сконцентрованому вигляді. Спроможність реалізувати енергію морської хвилі шляхом перетворення механічної роботи з переміщення в любий інший вид роботи для відтворення нетрадиційного джерела енергії - задача найважливіша. Спільними зусиллями науковців Національного авіаційного університету, Національного університету кораблебудування ім. адмірала Макарова та Інституту гідромеханіки НАН України за ініціативою НВФ "Крок-1" (м. Київ) створена, виготовлена та випробувана конструкція хвильової електростанції з гнучким енергопоглинальний елементом, яка принципово відрізняється від всіх сучасних аналогів. Енергія морської хвилі, впливаючи на поверхню, яка розташована на еластичній площині, здатна виконувати механічну роботу з переміщення її у максимально можливе вертикальне положення, тобто виконувати роботу з піднімання тіла на інтервалі довжини хвилі. Під дією потенційної сили на поверхню проходить переміщення на висоту хвилі за половину періоду. У зв'язку з цим можна оцінити питому потужність хвилі, як енергію, яка здатна перемістити одиницю поверхні на висоту хвилі. Представлено результати розрахунку величини питомої потужності хвилі. Визначено, що потужність, яку створює поверхня енергопоглинального елемента на розрахунковому режимі, залежить від радіусу в кубі та від величини b/R в квадраті. При значенні b/R >> 0,5 потужність, яку створює поверхня енергопоглинального елемента на розрахунковому режимі, значно зменшується. Як приклад, на рис. 10 представлено розрахунок змінення потужності морської станції довжиною 9 м та R/b = 2 при проектуванні її на хвилі з діапазоном змінення амплітуди до а = 1,5 м. Представлено результати розрахунку розрахунок змінення потужності морської станції довжиною 9 м та R/b = 2 при проектуванні її на хвилі з діапазоном змінення амплітуди до а = 1,5 м.

Потужність хвиль Світового океану оцінюється приблизно в 10 - 90 млрд кВт, з яких 2,7 млрд кВт може реально бути використане людством. Світовий океан займає 75 % поверхні Землі і є гігантським акумулятором енергії Сонця. Він трансформує її енергію хвиль, вітра, океанських течій. Сучасна цивілізація навчилася перетворювати ці види енергії в електрику. Сонце невичерпне джерело, тому енергія Світового океану практично необмежена. Спільними зусиллями науковців Національного авіаційного університету, Національного університету кораблебудування ім. адмірала Макарова та Інституту гідромеханіки НАН України за ініціативою НВФ "Крок-1" (м. Київ) створена, виготовлена та випробувана конструкція хвильової електростанції з гнучким енергопоглинальний елементом, яка принципово відрізняється від всіх сучасних аналогів. Розроблено методику визначення потужності модуля морської хвильової електростанції з енергопоглинальним елементом під час збільшення величини і амплітуди хвилі моря відносно розрахункового значення, яка дозволяє виконувати розрахунки таких станцій при любій комбінації геометричних параметрів для хвиль стандартної форми. Залежно від акваторії моря, сезонного впливу атмосфери, потреби споживачів електроенергії приймається рішення на визначення геометричних параметрів станції (довжина, радіус енергопоглинального елемента та ін.). Визначено, що ширина енергопоглинального елемента не впливає на величину частоти обертання установки. Під час збільшення амплітуди хвилі відносно розрахункової величини частота обертання ротора сильно зменшується. Представлено результати розрахунку змінення потужності морської станції довжиною 9 м та R/b = 2 під час збільшення амплітуди коливання поверхні моря.