Undimotriz energiegeschiedenis, hoe werkt, voor-, nadelen

De Undimotriz of Olamotriz -energie Het is de mechanische energie die de golven genereert en die wordt omgezet in elektrische energie. Het is een kinetische waterergergie, geproduceerd door de energie van de wind in zijn wrijving met het oppervlak van waterlichamen.

Deze kinetische energie wordt door turbines omgezet in elektrische energie, zijnde een hernieuwbare en schone energie. De achtergrond van het gebruik van deze energie dateert uit de 19e eeuw, maar het is aan het einde van de 20e eeuw wanneer het een boom begint te nemen.

Golfkracht. Bron: Mostafameraji [CC door 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/door/4.0)]

Tegenwoordig zijn er een groot aantal systemen voorgesteld om te profiteren van de vormen van de Endimotriz -energie. Onder deze zijn de oscillatie van de golf, schok van golven of variaties van druk onder de golf.

Het algemene principe van deze systemen is vergelijkbaar en bestaat uit het ontwerpen van apparaten die de kinetische energie van golven transformeren in mechanische energie en vervolgens in elektriciteit. Het ontwerp en de implementatie zijn echter zeer variabel, en kunnen zich aan de kust of zee vestigen binnen.

De apparatuur kan worden ondergedompeld, semi -gesubseerd, drijvend of gebouwd in de kustlijn. Er zijn systemen zoals pelami's, waarbij de stijgende beweging van actieve golven.

Anderen maken gebruik van de sterkte van golven bij het breken van de kust, ofwel het duwen van hydraulische zuigers of luchtkolommen die turbines verplaatsen (voorbeeld: OWC -systeem, oscillerende waterkolom).

In andere ontwerpen wordt de sterkte van de golf gebruikt om aan de kust te breken om deze te kanaliseren en afzettingen te vullen. Vervolgens wordt de potentiële energie van het opgeslagen water gebruikt voor ernst om turbines te verplaatsen en elektriciteit te genereren.

Olamotriz Energy heeft onbetwistbare voordelen, omdat het hernieuwbaar, schone, gratis bron en lage milieu -impact is. Het impliceert echter enkele nadelen die verband houden met de omgevingscondities waarin de apparatuur en de kenmerken van de golven werken.

De mariene omgevingscondities onderwerpen structuren met de corrosie van de zoutpeter, de werking van mariene fauna, hoge zonnestraling, wind en stormen. Daarom kunnen de werkomstandigheden, afhankelijk van het type systeem, moeilijk zijn, vooral in ondergedompelde of verankerde systemen binnenin.

Ook is onderhoud duur, vooral in open zee -systemen, omdat ankers periodiek moeten worden herzien. Aan de andere kant kunnen ze, afhankelijk van het systeem en het gebied, navigatie, visserij- en recreatie -activiteiten negatief beïnvloeden.

[TOC]

Geschiedenis

Hij heeft zijn achtergrond in de negentiende eeuw toen de Spaanse José Barrufet patenteerde wat hij "marmotor" noemde. Deze machine produceerde elektriciteit door de verticale oscillatie van de golven en werd pas in de jaren 80 van de twintigste eeuw op de markt gebracht.

Het Barrufet -apparaat bestond uit een reeks boeien variërend van boven naar beneden met de golven, die een elektrische generator handelde. Het systeem was niet erg efficiënt, maar volgens zijn uitvinder kon het 0,36 kW genereren.

Tegenwoordig zijn er meer dan 600 patenten om te profiteren van de sterkte van golven om elektriciteit te genereren. Deze kunnen werken door de kracht die wordt geproduceerd door de verticale oscillatie of die gegenereerd door de botsing van de golf aan de kust.

Hoe werkt de endimotorische energie?

Pelamis -omzetter in Peniche, Portugal. Bron: dipl. Ingang. Guido Grassow [CC BY-SA 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0/]]

De werking van de undimotorische systemen hangt af van de beweging die u wilt profiteren van de golven. Er zijn drijvende of verankerde systemen binnenin, die profiteren van de verticale oscillatie van het water, terwijl anderen de sterkte van de schok van golven aan de kust vangen.

Kan u van dienst zijn: luchtcomponenten

Er zijn ook mensen die drukvariatie gebruiken onder het oppervlak van de golf. In sommige gevallen maakt de kinetische energie van de golven het mogelijk om marien water op te slaan en te profiteren van de potentiële energie (zwaartekrachtval) om elektrische turbines te activeren.

In andere systemen, de mechanische energie van de golf.

- Zwevende systemen of verankerde kust in

Deze systemen kunnen semi -verzonden of ondergedompeld zijn en profiteren van de oscillerende beweging veroorzaakt door de kustgolven binnenin. Sommige systemen gebruiken de sterkte van oppervlakkige golven en anderen de diepe beweging.

Oppervlakkige deining

Er zijn gearticuleerde segmentensystemen, zoals pelami's of "mariene slang", waarin de golven gearticuleerde modules verplaatsen die hydraulische motorsystemen activeren gekoppeld aan elektrische generatoren.

Een ander alternatief is het Salter -eend, Waar vaste boeien naar een as een pooierbeweging uitvoeren met de golven, ook activerende hydraulische motoren. Aan de andere kant zijn er een hele reeks voorstellen op basis van boeien waarvan de actieve oscillatie ook hydraulische systemen.

Diep oscillerende beweging

De Archimedes -golfoscillator bestaat uit twee series gemonteerde cilinders in een structuur verankerd in de zeebodem. De bovenste cilinder heeft zijmagneten en beweegt verticaal naar beneden met de golfdruk.

Wanneer de lage cilinder, drukt de onderste cilinder die lucht bevat en, bij het geven van de druk van de golf, drijft de luchtdruk het systeem omhoog. Met de verticale oscillerende beweging van de gemagnetiseerde cilinder kunt u elektriciteit genereren door een spoel.

Golfdraak

Het bestaat uit een drijvend platform dat op de achtergrond is afgemeerd met vinnen waarmee het water wordt bewogen door de golf. Water accumuleert en circuleert vervolgens door een centrale kolom door een turbine.

- Kustsystemen

Deze systemen zijn geïnstalleerd aan de kust en profiteren van de energie die wordt gegenereerd door de golven te breken. De beperking van deze systemen is dat ze alleen werken aan kusten van sterke golven.

Een voorbeeld is het systeem ontworpen door de Baskische ingenieur Iñaki Valle, dat bestaat uit een platform verankerd aan de kust aan de kust met een magneet op het spoor. De golven duwen de magneet omhoog, daalt af door zwaartekracht en de beweging veroorzaakt een spoel om elektriciteit te produceren.

Systeem Golfroller

Het bestaat uit een plaatsysteem dat naar voren en achter oscilleert met de stroom en reflux van golven en deze beweging, met behulp van een zuigerpomp, activeert de elektrische turbine.

Systeem van

In dit geval zijn dit drijvende platen verankerd aan de kust die de sterkte van het golfen ontvangen en een hydraulisch systeem activeren. Hydraulische motor op zijn beurt drijft een turbine die elektriciteit genereert.

Ketosysteem

Het bestaat uit een reeks ondergedompelde boeien verankerd aan de zeebodem en wiens actieve oscillatie hydraulische pompen die zeewater naar de kust brengen. Actief pompwater naar een turbine om elektriciteit te genereren.

Kan u van dienst zijn: wat zijn de natuurlijke elementen?

Systemen die profiteren van potentiële energie

Er zijn een aantal systemen die zeewater in tanks opslaan en vervolgens door zwaartekracht kunnen ze Kaplan -turbines activeren en elektriciteit genereren. Het water bereikt de tanks aangedreven door de golf zelf zoals in het tapchan-systeem (taps toelopend kanaalgolfvermogenssysteem) of de SSG-golfenergie (zeegolfslot-cone generator).

Water-Aire kolomsystemen

In andere gevallen wordt de watergedreven waterkracht gebruikt om een ​​luchtkolom te verplaatsen die, bij het passeren van een turbine, elektriciteit genereert.

Bijvoorbeeld, in het OWC -systeem (oscillerende waterkolom) dringt het water in de deiningstroom door een kanaal en drijft de binnenste lucht op. De luchtkolom stijgt door een open haard en gaat door de turbine om naar buiten te gaan.

Wanneer het water wordt verwijderd in de reflux van de golven, dringt de lucht door in de open haard die de turbine opnieuw beweegt. Dit heeft een ontwerp waardoor het in beide stromen in dezelfde richting gaat.

Een ander soortgelijk systeem is de oecon, waarbij de oscillatie van het water in de kamer een vlotter bevordert die op zijn beurt in de lucht drukt om door de turbine te gaan. Dit systeem werkt ook door de beweging van lucht in beide richtingen.

Voordelen

Golfboerderij. Bron: P123 [Public Domain]

Hernieuwbare energie

Het is een energie van een vrijwel onuitputtelijke natuurlijke bron zoals mariene golven.

De energiebron is gratis

De bron van Eldimotrische energie is mariene golven, waarop economische eigendommen niet worden uitgeoefend.

Schone energie

Undimotriz -energie genereert geen afval en de tot nu toe voorgestelde systemen voor het gebruik ervan genereren ook geen relevant afval in het proces.

Lage milieu -impact

Elke inbraak in de aquatische of kustomgeving genereert enige impact op het milieu, maar de meeste voorgestelde systemen hebben een lage impact.

Associatie met andere productieve doeleinden

Sommige undimotorische systemen kunnen marien water worden verwijderd om ontzilting en drinkwaterprocessen uit te voeren, of voor waterstofproductie.

Bijvoorbeeld, degenen wiens werking impliceert dat ze van zeewater aan de kust wordt vastgelegd en opslaan, zoals de Tapchan en de SSG -golfenergie.

Nadelen

De meeste nadelen zijn niet absoluut, maar zijn afhankelijk van het specifieke undymotríz -systeem dat we evalueren.

Olaja kracht en regelmaat

De energieproductiesnelheid hangt af van het willekeurige gedrag van de golven in regelmaat en sterkte. Daarom zijn gebieden waar het gebruik van deze energie effectief kan zijn, beperkt.

De amplitude en de richting van de golf zijn meestal onregelmatig, dus de inkomende kracht is willekeurig. Dit maakt het voor het apparaat moeilijk om maximale prestaties te verkrijgen tijdens het frequentie -interval en de efficiëntie van energieconversie is niet hoog.

Onderhoud

Het onderhoud van de betrokken structuren houdt bepaalde moeilijkheden en kosten in, gezien de corrosieve effecten van de Marine Saltpeter en de eigen impact van de golf. In het geval van Mar Mar en ondergedompelde faciliteiten worden de onderhoudskosten verhoogd door toegangsproblemen en de noodzaak van periodiek toezicht.

Klimatologische en omgevingscondities in het algemeen

De structuren voor het vangen van de energie van de golven en de conversie ervan in elektrische energie zijn onderworpen aan extreme omstandigheden in de mariene omgeving. Deze omvatten onder andere vocht, zoutpeter, wind, regens, stormen, orkanen.

Het kan u van dienst zijn: stikstofcyclus

De stormen impliceren dat het apparaat 100 keer groter moet zijn dan de nominale belastingen, die schade of totale schade van de apparatuur kunnen veroorzaken.

het leven in zee

Het leven op zee is ook een factor die de functionaliteit van apparatuur als groottedieren kan beïnvloeden (haaien, walvisachtigen). Aan de andere kant houden de bivalven en algen zich aan het oppervlak van de apparatuur die een belangrijke achteruitgang veroorzaakt.

Initiële investering

De initiële economische investering is hoog, vanwege de vereiste apparatuur en de moeilijkheden van de installatie. Teams hebben speciale materialen en coatings nodig, Hermetic en Anchor Systems.

Impact op antropische activiteiten

Afhankelijk van het gebruikte type systeem, kunnen deze de navigatie, visserij en toeristische aantrekkingskracht in het gebied beïnvloeden.

Landen die undimimotriz -energie gebruiken

Motico Undimotriz Central (Spanje). Bron: TXO [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenties/by-sa/3.0)]

Spanje

Terwijl het potentieel van de Middellandse Zee laag is in termen van unnimotorische energie, in de Cantabrische Zee en in de Atlantische Oceaan als het erg hoog is. In de Baskische stad Mutriku is er een centraal gebouwd in 2011 met 16 turbines (300 kW kracht).

In Santoña (Cantabria) is er een andere centrale Undymoritor die 10 ondergedompelde boeien gebruikt om te profiteren van de verticale oscillatie -energie van de golven en elektriciteit te genereren. Op de Canarische eilanden zijn er verschillende projecten om de Undomotríz -energie te stimuleren vanwege de gunstige omstandigheden van zijn kust.

Portugal

In 2008 installeerde de Company Ocean Power Delivery (OPD) drie P-750 Pelamis-machines op 5 km van de Portugese kust. Deze zijn in de buurt van Povoa de Varim, met een geïnstalleerde capaciteit van 2,25 MW.

Schotland (Verenigd Koninkrijk)

OWC -technologie wordt gebruikt op Orkney Island, waar er een systeem is geïnstalleerd sinds 2000 genaamd Limpet. Dit systeem heeft een maximale productie van 500 kW.

Denemarken

In 2004 werd een pilootproject van het type geïnstalleerd Golfdraak In Denemarken zijn de afmetingen van 58 x 33 m en met een maximaal vermogen van 20 kW.

Noorwegen

Vooruitgang is de installatie van een plant van het SSG -golfenergiesysteem in Svaaheia (Noorwegen).

VS

In 2002 werd een pilootproject van een Power Buey -apparaat geïnstalleerd in New Jersey, met een binnenzee -boei.

In Oregon werd een pilootgolf -energie -pilootfabriek geïnstalleerd in de haven van Garibaldi. Evenzo stimuleren ze in Hawaii hernieuwbare energiebronnen en in het geval van Maui Island is de belangrijkste hernieuwbare bron de Eldimotrische energie.

Referenties

1. Amundarain M (2012). Hernieuwbare energie van golven. Ikastorratza. E-didactische revista 8. Herzien 08/2019 van EHU.EUS
2. T en Ulloa Cuevas (2015). Undimotríz energie. Conventionele en hernieuwbare energiemarktseminar voor civiel ingenieurs. Faculteit van fysieke en wiskundewetenschappen, Universiteit van Chili. 13 p.
3. Falcão Af de O (2010). Golf -energiegebruik: een overzicht van de technologieën. Hernieuwbare en duurzame energiebeoordelingen 14: 899-918.
4. Rodríguez R en Chimbo M (2017). Undimotrisch energieverbruik in Ecuador. Ingenius 17: 23-28.
5. Suárez-Quijano E (2017). Energieafhankelijkheid en elfotrische energie in Spanje: het grote potentieel van de zee. Graad in geografie en territoriumplanning, faculteit filosofie en brieven, Universiteit van Cantabria. 52 p.
6. Vicinanza D, Margheritini L, Kofoed JP en Buccino M (2012). De SSG Wave Energy Converter: prestaties, status en recente ontwikkelingen. Energie 5: 193-226.
   Weebel. Online: TaperedChannelWaveEenergy.Weebel.com