Puissance de vague

sources d'énergie enewable La puissance de vague de se rapporte à l'énergie des vagues extérieures d'océan et à la capture de cette énergie pour effectuer le travail utile - comprenant la production d'électricité , le dessalement , et le pompage de l'eau (dans des réservoirs). La puissance de vague est une forme de l'énergie renouvelable . Bien que souvent Co-mélangée, la puissance de vague est distincte du flux journalier de la puissance de marée et du gyre régulier des courants d'océan . La production d'électricité de vague n'est pas une technologie généralement appliquée, et aucune ferme commerciale de vague de n'a été encore établie.

Le 18 décembre 2007, le Pacific Gas et Company Électrique a annoncé son soutien des plans pour construire la centrale commerciale de vague de s premier de l'Amérique 'outre de la côte de la Californie nordique. L'usine se composera de huit bouées, 2 milles de 1/2 d'en mer, chaque bouée produisant de l'électricité comme elle se lève et tombe avec les vagues. L'usine est programmée pour commencer à fonctionner en 2012, produisant d'un maximum de 2 mégawatts de l'électricité. Chaque mégawatt peut actionner environ 750 maisons.

Des plans pour installer trois dispositifs de Pelamis de 750 kilowatts au parc de vague d'Aguçadora dans le Portugal dans 2006 ont été retardés et aucune installation n'avait eu lieu pour août 2007. D'autres plans pour des fermes de vague incluent un choix 3MW de quatre dispositifs de 750 kilowatts Pelamis dans le Orkneys , outre du nordique Ecosse , et le développement du hub de vague du 20MW outre de la côte du nord du Cornouailles , Angleterre .

Les zones tempérées du nord et de sud de ont les meilleurs emplacements pour capturer la puissance de vague. Les Westerlies actuels dans ces zones soufflent le plus fort en hiver.

Concepts physiques

voient l'énergie , la puissance et le fonctionner pour plus d'information sur ces concepts physiques du important .

Des vagues sont produites par le vent passant au-dessus de la mer : forme de vagues organisée à partir de turbulence désorganisée parce que la pression de vent abaisse des cuvettes de vague et soulève vers le haut des crêtes de vague, l'en raison postérieur du principe de Bernoulli de . Voir la vague extérieure d'océan de .

Généralement les grandes vagues sont plus puissantes. Spécifiquement, la puissance de vague est déterminée par amplitude d'onde, vitesse de vague, longueur d'onde, et densité de l'eau.

La taille de vague est déterminée par la vitesse du vent et l'effort (dont la distance au-dessus le vent excite les vagues) et par la profondeur et la topographie du fond sous-marin (ce qui peut se focaliser ou disperse l'énergie des vagues). Une vitesse du vent indiquée a une limite pratique assortie au-dessus dont le temps ou la distance ne produira pas de plus grandes vagues. Cette limite s'appelle un " ; sea." en pleine maturité ;

Le mouvement de vague est le plus haut sur la surface et diminue exponentiellement avec la profondeur ; cependant, l'énergie est également présente car la pression ondule dans l'eau plus profonde.

L'énergie potentielle d'un ensemble de vagues est proportionnelle à la période carrée de vague de temps d'amplitude d'onde (le temps entre les crêtes de vague). Les vagues de plus longue période ont des longueurs d'onde relativement plus longues et se déplacent plus rapidement. L'énergie potentielle est égale à l'énergie cinétique (qui peut être dépensée). La puissance de vague est exprimée en kilowatts par mètre (à un endroit tel qu'un rivage).

La formule au-dessous des expositions comment la puissance de vague peut être calculée. À l'exclusion des vagues créées par les orages importants, les plus grandes vagues sont d'environ 15 mètres de haut et ont une période d'environ 15 secondes. Selon la formule, de telles vagues portent environ 1700 kilowatts de puissance potentielle à travers chaque mètre de front des ondes. Un bon endroit de puissance de vague aura un flux moyen beaucoup moins que ceci : peut-être environ 50 kW/m.
Formule de

: Puissance (dans kW/m) = ² T de ~ 0.5 H de ² T de k H, là où k = constante, H = amplitude d'onde (crête à la cuvette) dans des mètres, et T = période de vague (crête à la crête) en secondes.

Technologie moderne

Des dispositifs de puissance de vague sont généralement classés par catégorie par la méthode employée pour capturer l'énergie des vagues. Ils peuvent également être classés par catégorie par le système de décollage d'endroit et de puissance. Les types de méthode sont amortisseur ou bouée de point ; atténuateur de surfaçage de suivre ou de ; terminateur, rayant la perpendiculaire à la propagation des ondes ; colonne d'eau de oscillation ; et overtopping. Les endroits sont rivage, nearshore et en mer. Les types de décollage de puissance incluent : Le bélier hydraulique , la pompe élastomère de tuyau de , pompe-à-étayent, la turbine hydro-électrique , la turbine à air, et le générateur électrique linéaire . Certaines de ces conceptions incorporent les réflecteurs paraboliques afin d'augmenter l'énergie au moment où la capture.

Ce sont des descriptions de quelques systèmes d'alimentation de vague :
Aux Etats-Unis, le nord-ouest Pacifique produisant de la coopérative place le bâtiment d'un parc commercial d'onduler-puissance chez Reedsport, Orégon. Le projet utilisera la technologie de PowerBuoy qui se compose des bouées modulaires et de haute mer. La montée et la chute des vagues déplace bouée-comme la structure créant l'énergie mécanique qui est convertie en électricité et transmise au rivage au-dessus d'une ligne de transmission submergée. Une bouée de 40 kilowatts a un diamètre de et est longue, avec approximativement 13 pieds de l'unité se levant au-dessus de la surface d'océan. Using le système d'amarrage à trois points, ils sont conçus pour être installés un à cinq milles (8 kilomètres) en mer dans l'eau 100 sur profondément.
Un exemple d'un dispositif suivant extérieur est le convertisseur d'énergie de Pelamis de . Les sections du dispositif articulent avec le mouvement des vagues, chaque mouvement de résistance entre lui et la prochaine section, créant l'huile pressurisée pour conduire un bélier hydraulique qui conduit un moteur hydraulique. Deux projets commecial utilisant la technologie de Pelamis sont en construction, une dans le Portugal le parc de vague d'Aguçadora de près du Póvoa de Varzim qui emploiera au commencement trois le Pelamis P-750 usine produire de 2. On projette que le placement pour une ferme de vague de 3 MW dans le Ecosse a été annoncé le 20 février 2007 et utilise quatre machines de Pelamis.
Avec " de convertisseur d'énergie du dragon de vague de le grand ; arms" ; le foyer ondule vers le haut d'une rampe dans un réservoir en mer. L'eau revient à l'océan par la force de la pesanteur par l'intermédiaire des générateurs hydro-électriques.
Le dispositif d'énergie d'AquaBuOY : Le transfert d'énergie a lieu en convertissant le composant vertical de l'énergie cinétique de vague en eau de mer pressurisée à l'aide des pompes bitemps de tuyau. L'eau de mer pressurisée est dirigée dans un système de conversion se composant d'une turbine conduisant un générateur électrique. La puissance est transmise au rivage au moyen d'une ligne de transmission bloquée et sous-marine. Un faciity commercial de production d'énergie de vague utilisant la technologie d'AquaBuOY commence la construction initiale au Portugal.
Un dispositif appelé le CETO, actuellement étant examiné outre du Fremantle , l'Australie occidentale , a un capteur de pression de de fond sous-marin couplé à une pompe hydraulique à haute pression, que les pompes arrosent pour étayer pour conduire les générateurs hydrauliques ou le dessalement courant de l'osmose d'inversion .
Un dispositif installé près du Wollongong, Nouvelle-Galles du Sud , utilise un réflecteur parabolique pour concentrer l'énergie en colonne de oscillation de l'eau qui conduit l'air par une turbine Denniss-Auld, conçue pour tourner dans une direction constante dans le flux d'air de oscillation.
le dispositif de

a appelé Néo--Aérodynamique : C'est une conception de base d'aile pour armer la puissance cinétique du flux de fluide par l'intermédiaire d'un courant artificiel autour de son centre. Le dispositif différencie de d'autres par ses possibilités pour transférer directement la puissance de vague dans le couple de rotation de conduire un générateur sans déplacer la cloison. Comme résultat de son rendement élevé ; il s'applique non seulement au vent mais également à la variété d'électrique hydraulique comprenant les courants et la vague à coulée libre (des fleuves, des criques), de marée, océaniques par l'intermédiaire des courants de surface de vague d'océan.

Défis

Ce sont certains des défis aux dispositifs de puissance se déployants de vague :
Efficacement conversion du mouvement de vague en électricité ; d'une façon générale, la puissance de vague est disponible dans les forces à vitesse réduite et élevées, et le mouvement des forces n'est pas dans une direction simple. La plupart des générateurs électriques facilement disponibles fonctionnent à des vitesses plus élevées, et la plupart des turbines facilement disponibles exigent un flux constant et stationnaire.
Construisant les dispositifs qui peuvent survivre à des dommages d'orage et à la corrosion d'eau de mer ; les sources probables d'échec incluent les roulements saisis, les soudures cassées, et les lignes d'amarrage cassées. Sachant ceci, les concepteurs peuvent créer les prototypes qui sont ainsi overbuilt que les coûts de matériaux interdisent la production accessible.
Coût total élevé de l'électricité ; la puissance de vague sera seulement concurrentielle quand tout le coût de génération est réduit. Tout le coût inclut le convertisseur primaire, le système de décollage de puissance, le système d'amarrage, installation et coût de maintenance, et coûts de livraison de l'électricité.

Fermes de vague

voient également : Ferme de vague de

Le Portugal continue à prévoir la première ferme commerciale de la vague du monde, le parc de vague d'Aguçadora de près du Póvoa de Varzim , bien que les efforts d'installer trois machines de Pelamis P-750 produisant de 2.25 MW aient se réaliser encore. Des coûts initiaux sont mis à 8. Sujet à l'opération réussie, 70 millions d'euro plus encore est susceptible d'être investi avant 2009 sur des 28 machines plus encore pour produire de 72.

Le placement pour une ferme de vague dans le Ecosse a été annoncé le 20 février 2007 par le directeur écossais , à un coût de plus de 4 millions de livres , en tant qu'élément des paquets £13 un million de placement pour la puissance marine de en Ecosse . La ferme sera le monde plus grand d'une capacité de 3MW produit par quatre machines de Pelamis.

Le placement a été également annoncé pour le développement d'un hub de vague de outre de la côte du nord de Cornouailles, Angleterre. Le hub de vague de agira en tant que câble de prolongation géant, permettant à des choix de dispositifs produisant de l'énergie de vague d'être reliés au réseau électrique. Le hub de vague de permettra au commencement 20MW de la capacité d'être relié à l'expansion potentielle à 40MW. Quatre fabricants de dispositif ont jusqu'ici montré un intérêt en se reliant au hub de vague de .

Les scientifiques ont calculé que l'énergie recueillie par ce générateur sera assez pour actionner jusqu'à 7. L'épargne que le groupe électrogène de vague de Cornouailles apportera est significative : environ 300.000 tonnes d'anhydride carbonique en 25 années à venir.

Potentiel

Les bons endroits de puissance de vague ont un flux d'environ 50 kilowatts par mètre de rivage. Capturant 20 pour cent de ceci, ou 10 kilowatts par mètre, est plausible. Assumant très le déploiement de large échelle (et l'investissement dedans) de la technologie de puissance de vague, l'assurance de 5000 kilomètres de rivage (mondial) est plausible. Par conséquent, le potentiel pour la puissance de vague rivage-basée est environ 50 gigawatts. Les ressources de puissance de vague d'eau profonde sont vraiment énormes, mais peut-être impraticables pour capturer.

Discussion du canard du Salter

Tandis que les références historiques à la puissance des vagues existent, la poursuite scientifique moderne de l'énergie a été commencée dans les années 70 par le Salter de Stephen de de professeur de l'université de d'Edimbourg , le Ecosse en réponse à la crise pétrolière .

Son invention, canard d'Edimbourg du Salter, continue à être la machine par rapport à laquelle tous les autres sont mesurées. Dans les essais commandés à échelle réduite, le canard incurvé came-comme le corps peut arrêter 90% de mouvement de vague et peut convertir 90% de cela en électricité. Tandis qu'il continue à représenter l'utilisation la plus efficace de matériel disponible et ondule des ressources, la machine n'est jamais allée à la mer, principalement parce que son circuit hydraulique complexe n'est pas bien adapté à l'exécution par accroissement, et les coûts et les risques d'un essai complet seraient hauts. La plupart des conceptions étant examinées actuellement absorbent loin moins de puissance de vague disponible, et en conséquence leur masse de pour actionner les rapports demeurent lointaine du maximum théorique.

Selon le témoignage assermenté devant la Chambre du Parlement, le programme BRITANNIQUE d'énergie a été arrêté le 19 mars 1982, lors d'une réunion fermée, les détails dont rester secret. Les membres de la réunion ont été recrutés en grande partie des industries nucléaires et de combustibles fossiles, et le gestionnaire de programmes de vague, Plantation-Palmer de Clive, a été exclu.

Une analyse du canard du Salter a eu comme conséquence une erreur de calcul du coût estimatif de production énergétique par un facteur de 10, une erreur qui a été identifiée tout récemment. Quelques avocats de puissance de vague croient que cette erreur, combinée avec un manque général d'enthousiasme pour l'énergie renouvelable dans les années 80 (après que les prix du pétrole sont tombés), gêné l'avancement de la technologie de puissance de vague.

Voir également

nergyPortal

Énergie renouvelable

voient également :

l'énergie renouvelable

Énergie d'océan

Convertisseur d'énergie de Pelamis de
Ferme de vague de
Puissance de marée
Énergie d'océan
Conversion d'énergie de courant ascendant d'océan
Puissance courante marine
Puissance de vague du CETO
Aquanator

L'autre énergie renouvelable

Énergie éolienne
Énergie solaire
Hydroélectricité
Puissance géothermique
Combustibles organiques
Biomasse

Autre

Ressources et consommation d'énergie mondiale de

Brevets

-- Matériel de et méthode d'extraire l'énergie
-- Appareillage de pour l'usage dans l'extraction de l'énergie des vagues sur l'eau

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