Konwerter energii fal Oyster

Oyster to hydroelektryczne urządzenie wykorzystujące energię fal , które wykorzystuje ruch fal oceanicznych do generowania energii elektrycznej . Składa się z ramy złącza zasilania (PCF), która jest przykręcona do dna morskiego, oraz jednostki przechwytywania mocy (PCU). PCU to pływająca klapa na zawiasach, która porusza się tam iz powrotem wraz z ruchem fal. Ruch klapy napędza dwa tłoki hydrauliczne, które dostarczają wodę pod wysokim ciśnieniem do lądowej turbiny hydroelektrycznej, która napędza generator wytwarzający energię elektryczną. Oyster stacjonował w Europejskim Centrum Energii Morskiej (EMEC) w swoim zakładzie Billia Croo w Orkney , Szkocja, aż firma zaprzestała działalności w 2015 roku.

r . 20 listopada 2009 r. Oyster został oficjalnie uruchomiony i podłączony do National Grid (Wielka Brytania) przez Pierwszego Ministra Szkocji Alexa Salmonda .

Rozpoczęto prace rozwojowe nad bardziej wydajnym i wydajnym urządzeniem drugiej generacji, Oyster 2.

Historia

Oyster został opracowany przez firmę Aquamarine Power z siedzibą w Edynburgu, która koncentruje się na energii fal. Koncepcja wywodzi się z badań na Queen's University w Belfaście , prowadzonych przez profesora Trevora Whittakera, szefa Centrum Badań nad Mocą Fal w Queen's. Aquamarine Power nawiązała również współpracę z Renewable Technology Ventures Ltd (STVL), spółką zależną Scottish and Southern Energy (ZOBACZ), aby sfinansować projekt Oyster. Aquamarine Power była w stanie zabezpieczyć inwestycję w wysokości 6,3 miliona funtów od Scottish Enterprise. Ponadto firma Scottish Enterprises przyznała firmie Aquamarine Power grant w wysokości 3,15 miliona funtów z funduszu Wave and Tidal Energy: Research, Development and Demonstration Support fund (WATERS). Aquamarine Power otrzymała również 1,5 miliona funtów od Sigma Capital Group plc. W sumie Aquamarine Power była w stanie zebrać 11 milionów funtów na realizację tego projektu.

W czerwcu 2009 roku firma Aquamarine Power podpisała kontrakt o wartości 2,5 miliona funtów z Fugro Seacore na zainstalowanie urządzenia Oyster na poligonie testowym Europejskiego Centrum Energii Morskiej w Billia Croo. Oyster został zainstalowany 400 metrów od brzegu, na zachód od stałego lądu Orkadów, na wodzie o głębokości 12 metrów. Oyster został zainstalowany w sierpniu 2009 roku; jednak został oficjalnie zainaugurowany 20 listopada 2009 r. przez pierwszego ministra Szkocji Alexa Salmonda . Tego samego dnia Oyster została podłączona do National Grid (Wielka Brytania) i zaczęła wytwarzać energię elektryczną.

Aquamarine Power miała nadzieję na komercjalizację Oyster i już podpisała umowę ze Scottish and Southern Energy na budowę do 2020 roku farm falowych o mocy do 1000 MW. Jednak program testów zakończył się w 2015 roku, kiedy firmie nie udało się znaleźć inwestorów i zaprzestała działalności.

Operacja

Oyster wykorzystuje energię przybrzeżnych fal oceanicznych; został zaprojektowany do działania w wodzie o głębokości od 10 do 12 metrów. Oyster składa się z ramki złącza zasilania (PCF) i modułu przechwytywania mocy (PCU). 36-tonowy PCF jest przykręcony do dna morskiego za pomocą betonowych pali o wymiarach 1 na 4 metry które są wiercone na głębokość 14 metrów w dnie morskim. PCF wymaga ostrożnego i dokładnego pozycjonowania i poziomowania, aby zrekompensować nierówne, skaliste dno morskie. PCU to 200-tonowa pływająca klapa o wymiarach 18 na 12 na 4 metry, która jest przymocowana zawiasowo do PCF. Aby opuścić PCU do wody i przymocować go do PCF, należy wpompować 120 ton wody morskiej do zbiorników balastowych w PCU, aby zapewnić wystarczającą ujemną pływalność, aby ułatwić zejście do wody. PCU jest prawie całkowicie zanurzona pod wodą; tylko 2 metry urządzenia wystają ponad wodę. PCU kołysze się tam iz powrotem wraz z ruchem fal, a ten ruch klapy napędza dwa układy hydrauliczne tłoki , które pompują wodę pod wysokim ciśnieniem trzema rurociągami podmorskimi do lądowej hydroelektrycznej turbiny wodnej . Turbina następnie napędza generator elektryczny o mocy 315 kW , który przekształca energię fal w energię elektryczną.

Europejskie Centrum Energii Morskiej klasyfikuje Oyster jako konwerter fal oscylacyjnych:

To urządzenie pobiera energię wywołaną falami i ruchem cząstek wody w ich obrębie. Ramię oscyluje jak wahadło zamontowane na przegubie obrotowym w odpowiedzi na ruch wody w falach.

Potencjał

Korzystanie z urządzenia takiego jak Oyster ma kilka zalet:

  • Sama Oyster ma niewiele ruchomych części pod wodą. Jego prostota pozwala na przetrwanie: w ekstremalnych warunkach pogodowych odchylana klapa Oyster może po prostu poruszać się i nurkować pod dużymi falami.
  • Ponieważ wszystkie komponenty elektryczne Oyster znajdują się na lądzie, hydrogenerator jest dostępny do konserwacji 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu. Rzeczywiste urządzenie Oyster znajduje się blisko brzegu, dzięki czemu jest również łatwo dostępne.
  • Oyster wykorzystuje energię odnawialną z fal oceanicznych do generowania czystej, bezemisyjnej energii elektrycznej. Minimalizuje to związane z tym ryzyko dla środowiska w porównaniu z energią elektryczną wytwarzaną z paliw kopalnych. Carbon Trust szacuje, że każde urządzenie Oyster może zapobiec uwalnianiu do atmosfery ponad 500 ton dwutlenku węgla rocznie.
  • Aquamarine Power szacuje, że farma składająca się z 20 jednostek Oyster mogłaby wyprodukować energię wystarczającą do zasilenia 9000 domów.
  • Według prezesa Aquamarine Power, Martina McAdama:

Udany projekt Oyster odblokowałby 3-4 miliony funtów nakładów inwestycyjnych na zainstalowany MW, z czego znaczna część zostałaby zainwestowana w gospodarkę Orkadów. Komercyjna farma falowa mogłaby zatem stanowić znaczący impuls dla lokalnej gospodarki i zapewnić miejscowym mieszkańcom długoterminowe miejsca pracy wymagające wysokich kwalifikacji. Bieżące operacje i konserwacja przyniosłyby dalsze 150 000 funtów rocznie dla lokalnej gospodarki.

—
Szacuje się, że postęp w energetyce morskiej może zapewnić aż 12 500 miejsc pracy, wnosząc 2,5 miliarda funtów do gospodarki Wielkiej Brytanii do 2020 roku.
  • Aquamarine Power ma nadzieję na komercjalizację i rozszerzenie technologii Oyster. Ronan Doherty, dyrektor techniczny Aquamarine Power, stwierdził, że wybrzeża Hiszpanii, Portugalii, Irlandii, Wielkiej Brytanii, Stanów Zjednoczonych, RPA, Australii i Chile mają ogromny potencjał energii fal i byłyby idealnym miejscem do zainstalowania Oyster. Doherty przewiduje, że rynek ostryg ma potencjał 50 miliardów funtów.

Wyzwania

Korzystanie z urządzenia takiego jak Oyster ma również wiele wad:

  • Instalacja i produkcja Oyster jest trudna i kosztowna.
    • Oyster waży ponad 200 ton; musi być wyniesiony na morze na dużej barce z płaskim dachem i zainstalowany w kilku etapach. Najpierw PCF jest opuszczany i przykręcany do dna morskiego, a następnie musi być dokładnie ustawiony i wypoziomowany, aby zrekompensować nierówność dna morskiego. Następnie 120 ton wody morskiej musi zostać wpompowane do zbiorników balastowych w PCU, aby zapewnić wystarczającą ujemną pływalność, aby ułatwić zejście do wody i przymocowanie do PCF. Ten złożony proces wymaga zatrudnienia wielu pracowników i użycia drogiego sprzętu.
    • Aby wdrożyć więcej jednostek Oyster, potrzebne będą nowe kable do zainstalowania urządzeń w National Grid.
  • Morska turbina i generator firmy Oyster mogą powodować hałas , zakłócając tym samym przybrzeżną przyrodę. Oczekuje się jednak, że większość tego hałasu będzie maskowana przez otaczający hałas generowany przez wiatr i fale.
  • Instalacja i działanie urządzenia Oyster może zakłócać życie ssaków morskich i ryb. Ruch urządzenia Oyster powoduje podwodny hałas i wibracje. Hałas może maskować naturalne dźwięki (zakłócając w ten sposób komunikację między zwierzętami morskimi), powodować stres i powodować utratę słuchu u gatunków morskich.
  • Rozmieszczenie kilku jednostek Oyster może spowodować utratę siedlisk dla gatunków morskich.

Ostryga Wersja 2

Obecnie trwają prace nad skonstruowaniem ulepszonego urządzenia Oyster drugiej generacji, Oyster 2. W grudniu 2010 r. firma Aquamarine Power podpisała kontrakt o wartości 4 milionów funtów z wiodącym szkockim wykonawcą Burntisland Fabrications Ltd (BiFab). Firma BiFab rozpoczęła produkcję Oyster 2 w swoim zakładzie produkcyjnym w Methil, Fife w Szkocji, a urządzenie ma być w pełni eksploatowane przez Summer Rine Energy Centre]].

Firma Aquamarine Power zapewniła finansowanie z wielu źródeł na rozwój Oyster 2:

  • W lutym 2010 roku firma Aquamarine Power otrzymała dotację w wysokości 5,1 miliona funtów z funduszu Marine Renewables Proving Fund (MRPF), który jest finansowany przez brytyjski Departament Energii i Zmian Klimatu i zarządzany przez Carbon Trust .
  • Renewable Technology Ventures Ltd (STVL), spółka zależna Scottish and Southern Energy (SEE), zainwestowała dodatkowe 2,7 miliona funtów, co w ciągu ostatnich trzech lat zwiększyło łączną wartość inwestycji w Aquamarine Power do 19,8 miliona funtów.
  • ABB , firma zajmująca się automatyką i technologią zasilania, zainwestowała 8 milionów funtów w Aquamarine Power.

Oyster 2 będzie wykorzystywać tę samą podstawową technologię, co oryginalna Oyster; będzie jednak miał inny kształt, który zmaksymalizuje ilość energii, jaką urządzenie jest w stanie wychwycić z fal. Oyster 2 będzie składać się z trzech klap o mocy 800 kW, które będą połączone z jednym rurociągiem prowadzącym do lądowego generatora hydroelektrycznego o mocy 2,4 MW. Każda klapa będzie miała 26 metrów, co czyni ją o 50% większą niż oryginalna Oyster. Oyster 2 będzie miał również o 250% większą moc wyjściową. Aquamarine Power szacuje, że mała farma złożona z 20 urządzeń Oyster 2 będzie w stanie dostarczyć wystarczającą ilość energii elektrycznej dla ponad 12 000 domów, w porównaniu do 9 000 domów, które może zasilić oryginalna Oyster.

W zakładzie Europejskiego Centrum Energii Morskiej w Billia Croo w czerwcu 2012 roku podłączono do sieci pojedynczy Oyster 800 o mocy 800 kW, który będzie przechodził testy do 2015 roku. Do połowy 2014 roku Oyster 800 przepracował 20 000 godzin.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Współrzędne :

Pobrane z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Oyster_wave_energy_converter&oldid=1139777090 ”