поиск по 1163002 познавательным статьям и фото

Подводный кайт умножает поток ради сбора энергии

Шведско-британская компания Minesto, выделившаяся три года назад из промышленного гиганта Saab Group, разработала весьма оригинальный проект электростанции Deep Green. В основе системы — крыло размахом 12 метров, которое плавает под водой, будучи прикреплённым ко дну длинным тросом.

Вдохновлённые пируэтами, которые способны проделывать в небе кайты воздушные, инженеры Minesto придумали подводный кайт. Это удивительный принцип работы станции за счёт гидродинамической силы: кайт начинает выписывать в толще моря гигантские восьмёрки, в чём устройству помогает автоматически-управляемый руль.

Вес одной установки Deep Green составляет 7 тонн, и это очень скромно (иллюстрация Minesto).

Самое интересное, что скорость движения "змея" по его замкнутой траектории оказывается в 10 раз выше, чем скорость приливного течения, в которое он погружён, — 16 метров в секунду против 1,6 м/с.

Это "умножение скорости" означает, что водяная турбина, установленная под крылом, может быть намного меньше в диаметре (а именно — всего 1 метр), чем стационарная при той же генерируемой мощности. А она равна 500 киловаттам. Турбина без всяких промежуточных передач вращает вал электрогенератора, а ток поступает по кабелю на берег.

Авторы системы не уточняют, какой простор требуется "змеям" для свободного маневрирования без риска соударения друг с другом (иллюстрация Minesto).

Авторы Deep Green указывают сразу на несколько преимуществ своей версии приливной станции. Большинство генераторов, преобразовывающих энергию приливных течений, строятся или задумываются по схеме, сходной со строением классических ветряков: в виде большого "пропеллера" на стационарной башне, только расположенного под водой.

Так сделано в уже действующей установке SeaGen (о её истории мы говорили в этом материале), такую же картину можно увидеть и в проекте Neptune (коротко упомянутом в данной статье).

Всем им для нормальной работы нужен приличный поток, что ограничивает возможные места для монтажа – годятся только удачные участки в узких проливах и заливах.

Аппарат Deep Green же начинает давать электричество при куда меньшем темпе приливного течения, а потому может быть установлен на значительно больших глубинах и на большем удалении от берегов, что многократно расширяет спектр возможных районов монтажа и рынок для таких установок.

Районы мирового океана, в которых оптимально монтировать "поля" из генераторов Deep Green (иллюстрация Minesto).

Сравнение с Deep Green не выдерживает и другой тип приливной станции — на основе плотины, подобной возведённым на речных ГЭС. Такие системы, в которых прилив загоняет воду в закрытый резервуар (отгороженный морской залив), а затем эта вода крутит турбины, могут быть очень крупными и мощными, но капитальное строительство тут просто огромное.

Deep Green же даже проще в этом отношении, чем набор "подводная башня – винт", поскольку требует лишь сравнительно небольшого якоря на дне, да и сложность этой системы не зависит от глубины моря в точке установки. Последняя может составлять от 20 до более 100 метров при высоте "полёта" кайта над дном в десятки метров. Над водой ничего заметить не удастся.

Мощность единичной установки – 0,5, 1-1,2 и 2 мегаватта соответственно; удельный вес – 14, 50-600 и 200 тонн на мегаватт; средняя скорость потока воды или ветра – 1,6, 2,4-2,5 и 8 м/с; стоимость энергии – 8-18, 19-38 и 13-15 центов за киловатт-час. Справа: шкала в метрах (иллюстрация Minesto).' width=478 height=229> Сравнение новичка с соперничающими видами электростанций в море. Слева направо: Deep Green, современные приливные "вертушки" стационарного типа и морская ветровая турбина.
Мощность единичной установки – 0,5, 1-1,2 и 2 мегаватта соответственно; удельный вес – 14, 50-600 и 200 тонн на мегаватт; средняя скорость потока воды или ветра – 1,6, 2,4-2,5 и 8 м/с; стоимость энергии – 8-18, 19-38 и 13-15 центов за киловатт-час. Справа: шкала в метрах (иллюстрация Minesto).

А ещё Deep Green проще демонтировать в случае перебазирования станции или с целью доставки генератора на завод для ремонта. Низкий вес системы потенциально означает и низкую её цену. В совокупности все эти плюсы говорят о том, что подводный кайт может извлекать приливную энергию там, где другие установки оказались бы экономически нецелесообразными.

Для проверки своей идеи специалисты Minesto построили маленький прототип Deep Green и испытали его в бассейне. Об этих тестах и о проекте в целом рассказывается в видеоролике.

Недавно компания получила инвестиции в размере 2 миллиона евро, которые направит на постройку более крупного прототипа устройства, уже в масштабе 1:4. Его должны испытать у берегов Северной Ирландии в 2011 году.

Если эти тесты будут успешными, следующим шагом станет постройка полномасштабных приливных кайтов, которые поместят на дно моря уже в количестве 10 штук. Группы из нескольких таких аппаратов, по замыслу Minesto, должны снабжать прибрежные города разных стран мира даровой энергией.

На второй этап эксперимента, впрочем, ещё потребуется изыскать $50 миллионов. Но компания надеется, что через четыре года сможет выпустить на рынок коммерческий вариант своей приливной установки.


Источник: membrana.ru @13.05.2010



Используй свой мобильный - сохрани эту страницe и расскажи о ней друзьям!