Voda moří a oceánů, její neustálý pohyb na zemském povrchu, je nevyčerpatelným zdrojem energie, čisté a bez emisí CO2, je výzvou dneška.
AquaBuOY a Pelamis mění vlny oceánu v energii
Po větru a slunci jsou nyní na řadě vlny.
Německý výrobce pryže a plastů ContiTech, součást koncernu Continental vyvinul ve své dceřiné společnosti ContiTech Fluid Technology v britském Grimsby zařízení AquaBuOY Wave Energy Converter pro bezemisní přeměnu energie vln využitím hadicového čerpadla a zakotvené bóje.
TECHNOLOGIE CONTINENTAL AQUABUOY
Skládá se z bóje, vertikální akcelerační roury s hadicovým čerpadlem se středním pístem, horní a dolní hadicí. Zařízení, plovoucí na moři a synchronně se pohybující v rytmu vln, se plní vodou pohybem pístu nahoru a dolů, vyprazdňuje do zásobníku tlaku a odtud nastřikuje na lopatky Peltonovy turbiny s generátorem a vyrábí elektrický proud. Na pobřeží se vede standardním podmořským kabelem po mořském dně. Pouze pro ovládání a osvětlení má autonomní servisní zdroj energie ze solárních modulů a malých větrných vrtulí. Elektrický výkon má AquaBuOY od stovek kW, a ve vlnových parcích i ve stovkách MW.
Zařízení AquaBuOY jednoduché konstrukce s minimem pohyblivých dílů bylo podle projektu Finavera Renewables z kanadského Vancouveru vyrobeno ve strojírnách Oregon Iron Works v Portlandu na západě USA, kde se mj. mají vyrábět tramvaje Škoda T10 podle know-how a prototypu plzeňské Škody Transportation. Hmotnost prázdného zařízení je 25,8 t a výtlak je 118 t. Levné, jednoduché a robustní hadicové čerpadlo z pryžových hadic vyztužených korozivzdornou ocelí dodala Dunlop Oil & Marine, součást ContiTech. Štítkový výkon má být 250 kW a střední výkon 56 kW.
TECHNOLOGIE PELAMIS WAVE POWER
S jiným principem pracuje skotská společnost Pelamis Wave Power, Edinburgh, jejíž bóje Pelamis P-750, zakotvená jako obří plovoucí had ve směru vln asi 5 km od břehu, se skládá ze 4 válcových článků celkové délky 142 m a průměru 3,5 m spojených klouby a pružným potrubím.
Články ponořené z 50 - 60 % se vlní, absorbují pohyb vln a pohybem kloubů a táhly přes písty přečerpávají složitější technikou hydraulickou kapalinu přes generátor jenž vyrábí elektrický proud s výkonem 750 kW. Informace o konstrukčních uzlech lze najít na webu firmy. Nádoby jsou vyrobeny z uhlíkové oceli; o náročné povrchové úpravě nejsou známy podrobnosti. Zdá se však, že systém AquaBuOy bude mít výhodnější měrný výkon na jednotku výtlaku.
DALŠÍ TECHNOLOGIE
Jiných technologií než dvě uvedené je nejméně 5 a informace o nich uvádí připojená tabulka. Na podobném principu jako Pelamis, hydraulickým přečerpáváním do generátoru, je založena izraelská technologie s podobou voru upoutaného ke břehu, která již přes rok pracuje u Tel Avivu s výkonem 40 kW. Podle loňských informací SDE Energy již podepsala s čínsko-hongkongským konsorciem opci na instalaci zařízení v Číně a jinou na instalaci v Jižní Africe. Podrobnosti o konstrukci, výkonech a místě instalací nebyly zveřejněny. Dánská technologie Wave Dragon využívá plovoucí šikmý štít s centrální turbinou se svislou osou. Přelitím štítu vlnou padá voda do turbiny a žene generátor.
MOŘE PŘEDSTAVUJE VÝZVU
Největší výzvou konstruktérů byla odolnost vlnové elektrárny i vůči nejprudším bouřím, a na druhé schopnost vyrábět proud i za bezvětří, kdy jsou vlny malé. První prototyp AquaBuOY, zkoušený u Newportu při oregonském pobřeží Pacifiku společností Finavera Renewables, se sice potopil po konstrukční chybě, ale nový AquaBuOY 2.0 byl úspěšný. Systém hadicového čerpadla splnil vysoké nároky, dodával proud a prokázal schopnost energii ekonomicky vyrábět.
Síla moře má mnohem větší potenciál než síla větru, protože voda má 800krát větší hustotu (měřeno v kg.m-3) než vzduch nad zemí a ukrývá tedy mnohem větší energii. Nevýhodou moře je, že mořská voda výrazně koroduje materiál zařízení lokálními projevy koroze (bodová a dúlková koroze s vyšší korozní rychlostí na úrovni mm/rok a výše) a vyžaduje mnohem náročnější a dražší konstrukční materiály, povrchové úpravy a stroje, podobně jako dražší byť standardní podmořské kabely k přenosu proudu.
PŘÍLIVOVÉ ELEKTRÁRNY JSOU NEÚNOSNĚ DRAHÉ
Energie moře jako energie mořského přílivu je využívána mnohem déle. V roce 1966 byla v Bretani v ústí řeky Rance spuštěna a v roce 1967 přifázována první přílivová elektrárna světa se 24 turbinami, která dosáhla špičkového výkonu 240 MW a za dobu existence středního výkonu 68 MW. Ročně vyrobí asi 600 GWh. Menší přílivová elektrárna Annapolis Royal se středním výkonem 18 MW je postavena na řece Annapolis, ústící do zátoky Fundy Bay v provincii Nové Skotsko v Kanadě, kde vertikální výškový rozdíl přílivu a odlivu dosahuje až 18 m. Přílivové elektrárny jsou investičně vysoce nákladné; po analýze životního cyklu (Life-Cycle-Cost Analysis) za 30 let však jejich proud vychází levněji než z jaderných zdrojů. Jako každá přehrada je bariérou v životním prostředí. Zvláštní typ malé přílivové elektrárny představuje zařízení Verdant Power, připomínající větrnou vrtuli, volně ponořené do řeky East River u Rooseveltova ostrova naproti Manhattanu v New Yorku, které vyrobí denně 1000 kWh pro parkovací garáž a supermarket. Na třetí pokus se ji podařilo instalovat v srpnu 2008.
MOŘE - VLNOVÉ NEBO VĚTRNÉ PARKY? AQUABUOY NEBO PELAMIS?
Co rozhodne? Ani společnosti, které nabízejí větrné i vlnové se z opatrnosti nevyjadřují. Všechny přímořské státy na západním pobřeží Evropy mají předpoklady vytvořit mnoho míst pro farmy vlnové energie 30 - 50 bójí s plošnou hustotou výkonu 30 MW/km2. Největší potenciál mají pobřeží Skotska, Anglie, Irska, Norska, Portugalska a Španělska. Odhaduje se, že v Británii lze tímto způsobem získat 10 až 20 % potřebné energie, přitom ve Skotsku až 40 % do roku 2020.
Finavera Renewables má letos instalovat 1MW demonstrační elektrárnu ze 4 bójí po 250 kW v Makah Bay ve státě Washington (USA), v roce 2010 elektrárnu 100 MW ve Figueira da Foz v Portugalsku, 20MW elektrárnu v Jihoafrické republice a jednu demonstrační elektrárnu v kanadské provincii Britská Kolumbie. Další, zřejmě verze 3.0 s možnou výrobou v roce 2009, by se měly instalovat v Oregonu a ve Walesu.
Světově první komerční zařízení na výrobu elektrické energie z vln uvedl do provozu Pelamis Wave Power. Dne 24. září 2008 byla spuštěna elektrárna s 3 jednotkami Pelamis P-750 o celkovém výkonu 2,25 MW v Agu_adoura (Póvoa de Varzim) v severním Portugalsku. Opce na rozšíření o dalších 20 MW byla podepsána. Další zařízení Orcadian Wave Farm o výkonu 3 MW se připravuje na Orknejích a zařízení Westwave s 5 MW se projektuje do Cornwallu v jižní Anglii.
PORTUGALSKO SVĚTOVOU JEDNIČKOU
S málem fosilních zdrojů pro výrobu energie přistoupilo Portugalsko k ambicióznímu řešení. V duchu tradic portugalských mořeplavců připlul k Pelamisu ministr hospodářství Manuel Pinho na válečné fregatě, po přistání vztyčil na bóji vlajku a, jako když staví sloup padr_o na dobytém území, vyhlásil: Portugalsko v roce 2020 vyrobí 31 % své primární energie bez emisí, 60 % elektřiny z obnovitelných zdrojů a 30 % jeho HDP vytvoří výroba čisté energie. Cíl je reálný, v roce 2006 již mělo asi 5 % (202 MW) z větrných elektráren a 40 % z hydroelektráren. Ve východním Portugalsku v Mouře je od roku 2006 v provozu největší sluneční farma na světě se 45 MW a 2500 fotovoltaickými moduly. A mimo dalších 20 MW v Agu_adouře přibude v roce 2010 ještě 100 MW z vln ve Figueira da Foz...
Německý výrobce pryže a plastů ContiTech, součást koncernu Continental vyvinul ve své dceřiné společnosti ContiTech Fluid Technology v britském Grimsby zařízení AquaBuOY Wave Energy Converter pro bezemisní přeměnu energie vln využitím hadicového čerpadla a zakotvené bóje.
TECHNOLOGIE CONTINENTAL AQUABUOY
Skládá se z bóje, vertikální akcelerační roury s hadicovým čerpadlem se středním pístem, horní a dolní hadicí. Zařízení, plovoucí na moři a synchronně se pohybující v rytmu vln, se plní vodou pohybem pístu nahoru a dolů, vyprazdňuje do zásobníku tlaku a odtud nastřikuje na lopatky Peltonovy turbiny s generátorem a vyrábí elektrický proud. Na pobřeží se vede standardním podmořským kabelem po mořském dně. Pouze pro ovládání a osvětlení má autonomní servisní zdroj energie ze solárních modulů a malých větrných vrtulí. Elektrický výkon má AquaBuOY od stovek kW, a ve vlnových parcích i ve stovkách MW.
Zařízení AquaBuOY jednoduché konstrukce s minimem pohyblivých dílů bylo podle projektu Finavera Renewables z kanadského Vancouveru vyrobeno ve strojírnách Oregon Iron Works v Portlandu na západě USA, kde se mj. mají vyrábět tramvaje Škoda T10 podle know-how a prototypu plzeňské Škody Transportation. Hmotnost prázdného zařízení je 25,8 t a výtlak je 118 t. Levné, jednoduché a robustní hadicové čerpadlo z pryžových hadic vyztužených korozivzdornou ocelí dodala Dunlop Oil & Marine, součást ContiTech. Štítkový výkon má být 250 kW a střední výkon 56 kW.
TECHNOLOGIE PELAMIS WAVE POWER
S jiným principem pracuje skotská společnost Pelamis Wave Power, Edinburgh, jejíž bóje Pelamis P-750, zakotvená jako obří plovoucí had ve směru vln asi 5 km od břehu, se skládá ze 4 válcových článků celkové délky 142 m a průměru 3,5 m spojených klouby a pružným potrubím.
Články ponořené z 50 - 60 % se vlní, absorbují pohyb vln a pohybem kloubů a táhly přes písty přečerpávají složitější technikou hydraulickou kapalinu přes generátor jenž vyrábí elektrický proud s výkonem 750 kW. Informace o konstrukčních uzlech lze najít na webu firmy. Nádoby jsou vyrobeny z uhlíkové oceli; o náročné povrchové úpravě nejsou známy podrobnosti. Zdá se však, že systém AquaBuOy bude mít výhodnější měrný výkon na jednotku výtlaku.
DALŠÍ TECHNOLOGIE
Jiných technologií než dvě uvedené je nejméně 5 a informace o nich uvádí připojená tabulka. Na podobném principu jako Pelamis, hydraulickým přečerpáváním do generátoru, je založena izraelská technologie s podobou voru upoutaného ke břehu, která již přes rok pracuje u Tel Avivu s výkonem 40 kW. Podle loňských informací SDE Energy již podepsala s čínsko-hongkongským konsorciem opci na instalaci zařízení v Číně a jinou na instalaci v Jižní Africe. Podrobnosti o konstrukci, výkonech a místě instalací nebyly zveřejněny. Dánská technologie Wave Dragon využívá plovoucí šikmý štít s centrální turbinou se svislou osou. Přelitím štítu vlnou padá voda do turbiny a žene generátor.
MOŘE PŘEDSTAVUJE VÝZVU
Největší výzvou konstruktérů byla odolnost vlnové elektrárny i vůči nejprudším bouřím, a na druhé schopnost vyrábět proud i za bezvětří, kdy jsou vlny malé. První prototyp AquaBuOY, zkoušený u Newportu při oregonském pobřeží Pacifiku společností Finavera Renewables, se sice potopil po konstrukční chybě, ale nový AquaBuOY 2.0 byl úspěšný. Systém hadicového čerpadla splnil vysoké nároky, dodával proud a prokázal schopnost energii ekonomicky vyrábět.
Síla moře má mnohem větší potenciál než síla větru, protože voda má 800krát větší hustotu (měřeno v kg.m-3) než vzduch nad zemí a ukrývá tedy mnohem větší energii. Nevýhodou moře je, že mořská voda výrazně koroduje materiál zařízení lokálními projevy koroze (bodová a dúlková koroze s vyšší korozní rychlostí na úrovni mm/rok a výše) a vyžaduje mnohem náročnější a dražší konstrukční materiály, povrchové úpravy a stroje, podobně jako dražší byť standardní podmořské kabely k přenosu proudu.
PŘÍLIVOVÉ ELEKTRÁRNY JSOU NEÚNOSNĚ DRAHÉ
Energie moře jako energie mořského přílivu je využívána mnohem déle. V roce 1966 byla v Bretani v ústí řeky Rance spuštěna a v roce 1967 přifázována první přílivová elektrárna světa se 24 turbinami, která dosáhla špičkového výkonu 240 MW a za dobu existence středního výkonu 68 MW. Ročně vyrobí asi 600 GWh. Menší přílivová elektrárna Annapolis Royal se středním výkonem 18 MW je postavena na řece Annapolis, ústící do zátoky Fundy Bay v provincii Nové Skotsko v Kanadě, kde vertikální výškový rozdíl přílivu a odlivu dosahuje až 18 m. Přílivové elektrárny jsou investičně vysoce nákladné; po analýze životního cyklu (Life-Cycle-Cost Analysis) za 30 let však jejich proud vychází levněji než z jaderných zdrojů. Jako každá přehrada je bariérou v životním prostředí. Zvláštní typ malé přílivové elektrárny představuje zařízení Verdant Power, připomínající větrnou vrtuli, volně ponořené do řeky East River u Rooseveltova ostrova naproti Manhattanu v New Yorku, které vyrobí denně 1000 kWh pro parkovací garáž a supermarket. Na třetí pokus se ji podařilo instalovat v srpnu 2008.
MOŘE - VLNOVÉ NEBO VĚTRNÉ PARKY? AQUABUOY NEBO PELAMIS?
Co rozhodne? Ani společnosti, které nabízejí větrné i vlnové se z opatrnosti nevyjadřují. Všechny přímořské státy na západním pobřeží Evropy mají předpoklady vytvořit mnoho míst pro farmy vlnové energie 30 - 50 bójí s plošnou hustotou výkonu 30 MW/km2. Největší potenciál mají pobřeží Skotska, Anglie, Irska, Norska, Portugalska a Španělska. Odhaduje se, že v Británii lze tímto způsobem získat 10 až 20 % potřebné energie, přitom ve Skotsku až 40 % do roku 2020.
Finavera Renewables má letos instalovat 1MW demonstrační elektrárnu ze 4 bójí po 250 kW v Makah Bay ve státě Washington (USA), v roce 2010 elektrárnu 100 MW ve Figueira da Foz v Portugalsku, 20MW elektrárnu v Jihoafrické republice a jednu demonstrační elektrárnu v kanadské provincii Britská Kolumbie. Další, zřejmě verze 3.0 s možnou výrobou v roce 2009, by se měly instalovat v Oregonu a ve Walesu.
Světově první komerční zařízení na výrobu elektrické energie z vln uvedl do provozu Pelamis Wave Power. Dne 24. září 2008 byla spuštěna elektrárna s 3 jednotkami Pelamis P-750 o celkovém výkonu 2,25 MW v Agu_adoura (Póvoa de Varzim) v severním Portugalsku. Opce na rozšíření o dalších 20 MW byla podepsána. Další zařízení Orcadian Wave Farm o výkonu 3 MW se připravuje na Orknejích a zařízení Westwave s 5 MW se projektuje do Cornwallu v jižní Anglii.
PORTUGALSKO SVĚTOVOU JEDNIČKOU
S málem fosilních zdrojů pro výrobu energie přistoupilo Portugalsko k ambicióznímu řešení. V duchu tradic portugalských mořeplavců připlul k Pelamisu ministr hospodářství Manuel Pinho na válečné fregatě, po přistání vztyčil na bóji vlajku a, jako když staví sloup padr_o na dobytém území, vyhlásil: Portugalsko v roce 2020 vyrobí 31 % své primární energie bez emisí, 60 % elektřiny z obnovitelných zdrojů a 30 % jeho HDP vytvoří výroba čisté energie. Cíl je reálný, v roce 2006 již mělo asi 5 % (202 MW) z větrných elektráren a 40 % z hydroelektráren. Ve východním Portugalsku v Mouře je od roku 2006 v provozu největší sluneční farma na světě se 45 MW a 2500 fotovoltaickými moduly. A mimo dalších 20 MW v Agu_adouře přibude v roce 2010 ještě 100 MW z vln ve Figueira da Foz...
Zdroj:Technik
Sdílet článek na sociálních sítích
