波力エネルギーまたは波力エネルギー

波力エネルギー

海の波には大量のエネルギーが含まれています 風に由来するので、海面は 風力エネルギーの巨大なコレクター。

さらに、 海は大量の太陽エネルギーを吸収します、これは海流と波の動きにも貢献します。

波はエネルギーの波です すでに述べたように、風と太陽熱によって生成されます。これらは、海面の表面によって伝達され、水分子の垂直方向と水平方向の動きで構成されます。

表面近くの水は、頂上(最も高い部分であり、通常は泡で覆われている)と副鼻腔(波の最も低い部分)の通過とともに上から下に移動するだけでなく、穏やかなうねりで、また、波の頂上で前方に移動し、胸の中で後方に移動します。

したがって、個々の分子はほぼ円運動をしており、頂上が近づくと上昇し、頂上とともに前進し、遅れると下降し、波の中で後方に移動します。

海の表面のこれらのエネルギーの波は、 波、彼らは何百万キロも移動することができます 北大西洋のようないくつかの場所では、 蓄積されるエネルギー量は、10平方メートルの海ごとにXNUMXKWに達する可能性があります、海面の大きさを考えると膨大な量になります。

エネルギー量が最も多い海域 波に蓄積されているのは、 風が最も強いときの緯度と南の30度。

次の画像では、陸への接近に応じて海底によって波の高さがどのように変化するかを見ることができます。

振幅が波を変える

波力エネルギーの利用

この種の技術は、1980年代に最初に開発され、実装されました。 再生可能な特性、およびその巨大な実行可能性 近い将来の実装。

その実装はまた、波の特性により、緯度40°から60°の間でさらに実行可能になります。

これと同じ理由で、波の垂直方向と水平方向の動きを人間が使用できるエネルギー、一般的には風力エネルギーに変換する試みが長い間行われてきましたが、それを機械的な動きに変換するプロジェクトも実施されています。

波力エネルギープロジェクト

カナリア諸島の先駆的なプロジェクト

そのような目的のために設計された多種多様なデバイスがあり、それらは次の場所にあります。 海岸、公海上、または海に沈んでいます。

現在、このエネルギーは多くの先進国で実施されており、したがって、これらの国の経済に大きな利益をもたらしています。これは、 年間に必要な総エネルギーに比べて供給されるエネルギーの割合が高い。

例えば:

  • 米国では およそ 55 TWh 毎年、それらは波の動きからのエネルギーに置き換えられます。 この値は、国が年間に要求する総エネルギー値の14%です。
  • とで ヨーロッパ 周りにあることが知られています 280 TWh それらはその年の波の動きによって生成されたエネルギーから来ています。

陸上波力エネルギーアキュムレータ

地域では 貿易風 (これらの風は、夏、北半球では比較的一定に吹き、冬は少なくなります。これらの風は、緯度30〜35度から赤道に向かって熱帯間を循環します。これらの風は、高い亜熱帯の圧力から低い赤道の圧力に向けられます。)波への動き、あなたはすることができます 傾斜した壁で貯水池を構築する 海に面したコンクリートの波が滑り、海抜1,5〜2メートルの貯水池に蓄積する可能性があります。

この水はタービンで汲み上げられ、海に戻って発電することができます。

この技術が適用できる地域では、潮の満ち引き​​が非常に小さいため、干渉は発生しません。

波の蓄積力が大きい沿岸部では、外洋に係留されたコンクリートブロックで波を誘導することができます。 波面のほぼすべてのエネルギーを幅10キロメートルの小さな領域に、幅400メートルに集中させます。

この場合の波は、海岸に向かって移動するときの高さが15〜30メートルになるため、特定の高さにある貯水池に水がたまりやすくなります。

この水を海に放出することで、従来の水力発電設備を利用して発電することができます。

波動の使用

このタイプのさまざまなデバイスがあります。

次の画像では、実際に使用され、非常に満足のいく結果が得られたものを見ることができます。

波圧とうつ病これは、操作が非常に簡単で、次のもので構成される波力エネルギーを利用するためのシステムです。

  • 波が上がる 空気圧を構築します 閉じた構造の内部。 注射器を押すのとまったく同じです。
  • バルブは、空気がタービンを通過するように「強制」して、発電機を回転させて動かし、電気エネルギーを生成します。
  • 波が下がると、 空気中のうつ病。
  • バルブは再び空気を前の場合と同じ方向にタービンを通過させるように「強制」します。これにより、タービンは回転を再開し、発電機を動かして発電を続けます。

これと同じ原則が かいめい船 日本政府と国際エネルギー機関の共同プロジェクトである圧縮空気タービンを動力源としています。

このプロジェクトの結果は非常に生産的でしたが、その使用は普及していません。

同じ技術が最近適用されましたが、 大きな浮きコンクリートブロック、スコットランドで構築されたプロジェクトで。

他にもあるデバイスがあります 上向きと下向きの動きを変換します 次のような電気を生成する波の:

コッカレルのいかだ

この装置は、波の通過に伴って曲がる関節式のいかだで構成されているため、油圧ポンプを駆動する動きを利用します。

いかだエネルギー波

サルテのアヒルr

もうXNUMXつのよく知られているのは、波に「ぶつかる」と前後に交互に動く一連の楕円形の物体で構成されているソルターダックです。

波動

ランカステ大学エアバッグr

エアバッグは、長さ180メートルの強化ゴム製コンパートメントチューブで構成されています。 波が上下すると、空気がバッグのコンパートメントに引き込まれ、タービンを駆動します。

ブリストル大学のシリンダー

このシリンダーは、表面のすぐ下に浮かぶ側面に配置されたバレルと同様の構成になっています。 バレルは波の動きに合わせて回転し、海底にある油圧ポンプに接続されたチェーンを引っ張ります。

波動の直接使用

テスト済み 波の上下運動を直接利用する他のシステム。

それらの中の一つ、 イルカやクジラの動きに基づいています、この図でそれを見ることができます。

イルカのシミュレーション

操作の原理は非常に単純で、次のもので構成されています。

  • 波が上がってフィンを押すと、フィンは10〜15度の間を移動できます。
  • 次に、フィンは移動の終わりに到達し、波は上昇し続けます。ここでは、フィンが後方へのプッシュに変換する波による上向きのプッシュがあります。
  • その後、波が下がるとフィンが下に移動し、前の場合と同じ現象が発生します。

ボートにこのタイプのシステムがある場合、わずかなエネルギーを消費することなく、波の効果によって推進されます。

このシステムの実験的テストは満足のいくものでしたが、前の場合と同様に、その使用も一般化されていません。

波力エネルギーの長所と短所

波力エネルギーは 大きな利点 として:

  • それはの源です 再生可能エネルギー 人間のスケールでは無尽蔵です。
  • その環境への影響は事実上ゼロです、陸上に波力エネルギーを蓄積するシステムを除いて。
  • 多くの沿岸施設は ポートコンプレックスに組み込まれています または別のタイプの。

これらの利点に直面してそれは持っています いくつかの欠点、いくつかのより重要なものは次のとおりです。

  • 蓄積システム 陸上の波力エネルギーは強い可能性があります 環境への影響
  • ほとんど 先進国でのみ使用可能なぜなら、第三世界では好ましい波動体制がめったに見られないからです。 波力エネルギーは、貧しい国にはない高度な設備投資と高度に発達した技術基盤を必要とします。
  • 波力または波 正確に予測することはできません、波は気象条件に依存するので。
  • 多くの デバイス 言及された 彼らはまだ誤動作を持っています そして、彼らは複雑な技術的ジレンマに直面しています。
  • 沿岸施設には 大きな視覚的インパクト。
  • オフショア施設では非常に 生成されたエネルギーを本土に伝達するための複合体。
  • 施設はする必要があります 非常に極端な条件に耐える 長期間。
  • 波は高トルクと低角速度を持っており、ほとんどすべての機械で使用されている低トルクと高角速度に変換する必要があります。 このプロセスには 非常に低いパフォーマンス、現在の技術を使用しています。

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