Generación de energía de las olas de energía azul
La energía total contenida en una ola es asombrosa. Se estima que la energía contenida en las olas de los océanos de la Tierra equivale a 90 billones de kilovatios hora de electricidad.
El desarrollo de la ciencia y la tecnología ha mejorado la capacidad del ser humano para controlar las olas. A principios de la década de 1960, la gente comenzó a estudiar el uso de la energía de las olas para generar electricidad, que es un tipo único de generación de energía de las olas.
En los últimos años, algunos países del mundo han realizado sucesivamente investigaciones sobre la generación de energía de las olas y han comenzado a explorar sus aplicaciones prácticas. Japón, rodeado de mar, es rico en recursos de olas. Para desarrollar eficazmente estos recursos, el Centro de Ciencia y Tecnología Marinas de Japón comenzó a desarrollar dispositivos de generación de energía de las olas en 1974 y construyó el barco de generación de energía de las olas a gran escala "Haiming" con un casco de 80 metros de largo y 12 metros de ancho. , y un peso total de 788 toneladas. La primera prueba en el mar del "Haiming" se llevó a cabo en la zona del mar de Yura en la ciudad de Tsurugaoka, prefectura de Yamagata, de 1978 a 1979. Logró resultados preliminares y contribuyó a la generación de energía de las olas más grande del mundo, con una generación de energía anual. de 190.000 kilovatios hora. Los problemas existentes son: la tasa de daño de las válvulas es de aproximadamente el 10%, la caja de válvulas es grande, el volumen de aire es insuficiente, la producción de energía cambia mucho y el costo de generación de energía llega a 340 yenes por kilovatio hora.
Para resolver los problemas anteriores, la segunda fase de pruebas en el mar se llevó a cabo del 3 de septiembre de 2018 al 365.438 de marzo, a 3 kilómetros de Yura, ciudad de Tsurugaoka, prefectura de Yamagata. La segunda fase de la prueba tiene como objetivo completar una turbina de aire económica. La prueba de la turbina Wells de la serie sin válvulas se llevó a cabo en el barco "Hamming" para confirmar su aplicación práctica. Además, con el objetivo de un coste de generación de energía de 50 yenes/kWh, se llevan a cabo varios estudios prácticos, como la forma óptima del barco, el control de la fase del flujo de aire y la mejora de la producción.
Japón ha construido un nuevo dispositivo de generación de energía de las olas en la costa de Tanabe, ciudad de Kujuri, prefectura de Chiba, con una inversión total de 65.438+46 mil millones de yenes y una potencia de salida de 30 kilovatios. El nuevo dispositivo de generación de energía de las olas consta de un absorbente de energía de las olas, una tubería de suministro de aire, un tanque de presión constante y un generador de aire comprimido. Su característica más importante es que la caja de presión constante envía el aire comprimido al generador de aire comprimido después del tratamiento a presión constante, lo que facilita la obtención de energía eléctrica estable y de alta calidad y supera la desventaja del alto costo de la generación de energía de las olas.
Los experimentos muestran que si se combina una caja de voltaje constante con un generador de compresión de aire eficiente y de gran capacidad, la eficiencia de generación de energía será mayor. El Ministerio de Petróleo y Energía de Noruega planea construir una nueva central de energía undimotriz con una capacidad de generación de más de 65.438 MW. La central eléctrica entró en funcionamiento en 1990. La central undimotriz está prevista para ser construida por la empresa Kvaerner y se basa en la energía undimotriz actualmente en funcionamiento "modo de columna de agua oscilante" (OWC). OWC es un dispositivo que convierte las ondas que entran en una tubería de acero de 20 metros de altura en columnas de agua, utiliza la acción de un pistón para mover el aire en el interior y hace girar una turbina Wells de 500 kilovatios.
Está prevista la construcción de una nueva central de energía undimotriz de 10 MW cerca de Bergen. Si se genera energía de esta manera, la turbina de aire se detendrá si la ola es demasiado alta. Kvaerner consideró instalar una válvula de control circular para el control y el equipo de Queen consideró una combinación coaxial de dos turbinas Wells. Incluso si la sección delantera se cala, la sección trasera aún puede generar electricidad. Se espera que el coste de generar electricidad a partir de la nueva unidad de 10 MW sea inferior a 2,5 peniques/kWh. Suecia ha fabricado un dispositivo triangular flotante de aluminio. Hay muchos impulsores inteligentes que "muerden" con fuerza la cresta de la ola y giran como un cigüeñal. El coste de generación de energía de esta central undimotriz es de 12 pfennigs por kilovatio hora, lo que es mucho más económico que el de otras centrales.
La crisis del petróleo que estalló a principios de los años 70 impulsó por primera vez la investigación sobre la tecnología de generación de energía de las olas. En ese momento, la American Lockheed Company comenzó a realizar experimentos sobre la generación de energía de las olas. El Reino Unido asignó 10.000 libras esterlinas para desarrollar tecnología de energía marina. Christopher Kohler, quien inventó el aerodeslizador, diseñó un dispositivo antivuelco móvil. Cuando se colocan sobre una ola, pueden girar una variedad de articulaciones móviles.
Según cálculos de científicos de la Universidad de Turgem, en la estrecha línea de los fiordos noruegos, de sólo 2.500 kilómetros de longitud, existe un potencial de 600 millones de megavatios de electricidad al año.
Entre las diversas tecnologías de generación de energía de las olas, el "vibrador" es más prometedor. La central eléctrica experimental, que parece un banco de tuberías y está instalada en un pozo de rocas al oeste de Bergen, funciona según el principio de un pistón hidráulico. Pero ahora el dispositivo también tiene problemas para funcionar. En el experimento inicial, cuando la hélice giraba, emitía un rugido extremadamente trágico.
Los expertos que visitaron la central dijeron: "El ruido es como el de una sirena antiaérea, que se oye desde lejos. Durante la tormenta de 1989, la torre de 16 metros de altura no pudo soportarlo y cayó al mar". .
Los responsables del proyecto pretenden volver a poner la turbina en producción basándose en hormigón nuevo que mejorará la estructura.
Completamente diferente de las pesadas instalaciones noruegas, la estructura del rotor sueco es particularmente ligera. Casi no utiliza aluminio, es fácil de transportar y no tiene piezas mecánicas voluminosas. Los suecos confían en los pedidos de la pequeña nación insular.
En el Reino Unido se ha desarrollado un dispositivo de energía de las olas y se ha probado en una barcaza flotante. Cuando la altura de la ola es de 3 metros, la capacidad de generación de energía es de 110 kW; cuando la altura de la ola es de 5 metros, la capacidad máxima de generación de energía es de 220 kW. El principio de generación de energía de este dispositivo es que se instala un generador impulsado por una turbina de aire en una torre de agua oscilante. A medida que las olas fluctúan, la presión del aire en la cámara de aire sobre la torre de agua aumenta o disminuye. La válvula reguladora unidireccional controla el flujo de aire en una dirección y luego la turbina de aire impulsa el generador para que gire y genere electricidad. China también está desarrollando activamente tecnología de generación de energía mediante energía de las olas. El dispositivo de generación de energía de las olas BD102 desarrollado con éxito por el Instituto de Energía de Guangzhou de la Academia de Ciencias de China fue bien recibido por empresarios extranjeros en la Exposición Económica y Comercial de Guangdong celebrada en Hong Kong en octubre de 1986. China Shipping Company de Hong Kong propuso actuar como agente para la exportación de este producto y firmó una carta de intención a tal efecto. En mayo, se exhibió en la Feria de Exportación de Productos Básicos de Primavera de Guangzhou de 1986 y las empresas extranjeras solicitaron pedidos. Este es el primer dispositivo de generación automática de energía por ola exhibido en China, lo que permitirá que este nuevo logro de la investigación científica ingrese al mercado estándar nacional.
El generador automático de energía de las olas BD102 es un nuevo tipo de generador de energía de las olas que utiliza energía renovable del océano como energía. Es una versión mejorada del BD101 y fue certificado en marzo de 1985. Está montado sobre una boya con un tubo central. Utilizando el movimiento hacia arriba y hacia abajo de la boya, la cámara de aire del tubo central inhala y descarga aire, convirtiendo la energía de las olas en energía cinética del aire, impulsando así la turbina para impulsar el generador para generar electricidad. La energía generada no solo se puede utilizar como fuente de energía para luces de navegación marina, sino que también se puede utilizar como fuente de energía a largo plazo para boyas de telemetría automática hidrometeorológica marina.
Las dimensiones totales de este producto son de solo 342 × 500 mm y el peso es de 16,5 kg. Es de tamaño pequeño, liviano y resistente a la corrosión.
Su generación de energía es de 5 a 7 veces el consumo de energía de la luz de la baliza de navegación, y el alcance de la luz es de más de cinco millas náuticas. En comparación con las baterías que se utilizan actualmente en las ayudas a la navegación domésticas, puede ahorrar un 57% del costo y extender el ciclo de revisión de las ayudas a la navegación en un año.
Al mismo tiempo, en términos de potencia del generador, características eléctricas y estructura, era superior al producto comercial japonés TG103 en ese momento, y el precio era tres cuartas partes más barato.