Морская прибрежная волновая электростанция для питания удалённых объектов

Для питания различных объектов в удаленных районах морского или океанского побережья целесообразно использовать прибрежную волновую энергию.

Актуальность идеи

В настоящее время морская прибрежная волновая энергия практически не используется, хотя запасы ее неисчерпаемы. Среди возобновляемых источников энергия волны обладает наибольшей удельной мощностью: 15 кВт/погонный метр.

Прибрежная волновая электростанция должна удовлетворять следующим требованиям:

• Энергия волн идет по поверхности, под водой движения практически нет, т.е. забор энергии – только с поверхности воды. Движущиеся части под водой исключены. Забор энергии идёт в зоне максимальной волновой энергии в полосе прибоя.
• Используется не только фактор подъёма и спада волны, но и фактор движения волн в определенном направлении.
• То, что станция «прибрежная», предполагает близкое наличие дна, поэтому обязательно использование опоры о дно. «Дайте мне точку опоры…». Забор энергии волны только от подъёма и спада без опоры – неэффективен.
• Генератор – обязательно над водой, под водой генератор устанавливать нельзя или практически сложно. Низкоэффективный «линейный» возвратно-поступательный генератор следует исключить.

Зона максимальной волновой энергии находится недалеко от берега. На гребне волны начинается бурун. Для преодоления буруна необходимы баллоны большого диаметра:

В основе идеи – тележка с килем и баллонами большого диаметра на осях по краям тележки. Это – по примеру одной из осей автомобиля повышенной проходимости с колёсами большого диаметра. Сама тележка находится на оси конца силового рычага, другой конец которого – на верху столба (колонны), выполняющего опорные функции. Силовая часть – между опорой (столбом) и верхним концом рычага (патент № 2597342).

Предлагаемое решение

Вариант первый

Экономически микро ГЭС (до 100кВт) эффективны, разработаны с учетом современных технологий, просты в управлении, полностью автоматизированы. Оборудование не требует присутствия человека. Качество тока, вырабатываемого микро ГЭС, соответствует ГОСТу. Практика использования микро ГЭС давно отработана.

Микро ГЭС не требуют приобретения какого-либо топлива. Простота технологии выработки электроэнергии, затраты труда на единицу мощности ГЭС почти в 10 раз меньше, чем на ТЭЦ.

Прибрежная волновая электростанция с микро ГЭС с пропеллерной турбиной Каплана низкого давления – один из перспективных путей выработки электроэнергии для прибрежных удалённых объектов.

Простая, эффективная и дешёвая морская прибрежная электростанция для питания удаленных объектов с микро ГЭС, устройствами для забора и подъёма воды, резервуаром на высоте около 3м, работающая от давления воды, поднятой в резервуар за счет энергии морских или океанских волн, в том числе, с малой глубины.

Поплавок в виде тележки с килем и тороидальными баллонами большого диаметра для «перекатывания» через закрученный гребень волны на малых глубинах. Простейший нагнетательный насос внутри колонны внизу. Впускной и выпускной клапаны.

Группа устройств забора и подъёма воды за счет волновой энергии поднимает воду в резервуар на высоту около 3м и выше.

Вариант второй

Простой, эффективный и дешёвый морской прибрежный волновой электрогенератор в составе группы, для питания удаленных объектов, работающий за счет энергии морских или океанских волн, в том числе, на малой глубине в полосе прибоя.

Основные отличительные особенности решения:

Независимость от направления волн: Устройство использует не только фактор подъёма и спада волны, но и фактор движения волн в определенном направлении («вытягивание» силовой части в направлении движения волн за счет киля).

Легкость обслуживания: движущиеся части над поверхностью воды (под водой устанавливать электрогенератор нельзя), устройство близко к берегу – короткая электропроводка.

Поплавок в виде тележки с килем и тороидальными баллонами большого диаметра – для «перекатывания» через закрученный гребень волны в полосе прибоя.

Для выработки э/энергии используется круговой, а не линейный возвратно-поступательный генератор с низким КПД;

Маховик – накопитель энергии, зацеплен с шестерней на генераторах, периодически «подкручивается» прохождением волн;

Рычаг, «подкручивающий» маховик через механизм одностороннего вращения (храповик), автоматически оптимально ориентирован по направлению волн за счёт киля на тележке с баллонами на осях по её краям;

Возможно использование одного или двух генераторов – в зависимости от наличия генераторов по мощности и средней высоты волн в местности (энергии волны).

К примеру, мощность генератора (или суммарная мощность 2-х генераторов) – 10 кВт. В течение одной волны генератор работает около 5 сек. С периодом: 1 волна – каждые 10 секунд, в течение 1 часа генератор работает 0,5 часа и ориентировочно вырабатывает 5 кВт/час электроэнергии.

Электростанция из 10 прибрежных волновых электрогенераторов имеет усреднённую мощность 50 кВт.