Подпишитесь на нашу ежедневную рассылку с новыми материалами

Наука


Владимир Фрадкин,

Ни одна волновая электростанция не оправдала пока надежд разработчиков. Теперь в Австралии строится волновая электростанция нового типа. Она будет прочнее и мощнее предыдущих.



Идея использования энергии океана уходит корнями в далекое прошлое: если верить журналу Time, первую заявку на патент такого рода подали два француза в 1799 году. Правда, речь тогда еще не шла об электроэнергии, да и вообще об электричестве наука в то время знала мало. По мере того, как объем научных и технических знаний человечества увеличивался, попытки спроектировать устройство, способное более или менее эффективно преобразовывать энергию морских волн в электроэнергию, предпринимались все чаще. Ближе к концу прошлого и в самом начале нынешнего столетия было предложено множество очень разных и вроде бы весьма перспективных концепций таких устройств. Тогда же появились первые прототипы и экспериментальные установки, но первая реально функционирующая волновая электростанция вступила в строй лишь в 2008 году.

Pelamis P1 проработала недолго...

Она именовалась Pelamis P1, была расположена у берегов Португалии и состояла из трех конверторов мощностью 750 киловатт. Каждый конвертор - это пять лежащих на боку огромных цилиндрических поплавков, подвижно соединенных между собой шарнирами и образующих своего рода змею диаметром 3,5 и длиной 120 метров. Принцип действия состоит в том, что волнение на море заставляет поплавки перемещаться друг относительно друга. Расположенные в них гидравлические механизмы приходят при этом в движение и вращают валы генераторов, производящих электроэнергию. Правда, электростанция Pelamis P1 не проработала и года и была выведена из эксплуатации по причинам как финансового, так и технического характера.

Однако усовершенствованная волновая электростанция того же типа Pelamis P2 строится сейчас у берегов острова Мейнленд - самого крупного из Оркнейских островов на севере Шотландии. В стадии реализации находятся и некоторые другие сходные проекты, однако всем им свойственно одно существенное ограничение: ни один из применяющихся здесь конверторов не способен развивать мощность хотя бы в один мегаватт. А, скажем, ветрогенераторы мощностью даже в два мегаватта отнюдь не редкость.

Бетонный колосс у берегов Австралии

Но теперь волновая энергетика намеревается взять реванш: в Австралии предстоит построить волновую электростанцию проектной мощностью в один мегаватт. Это установка иного типа: в ее основе - принцип пневматической камеры. Речь идет о гигантском бетонном сооружении массой 3000 тонн и высотой 15 метров, примерно на треть выступающем из воды. Сквозь широкие проемы в стенах волны легко проникают внутрь сооружения и столь же легко вытекают наружу.

На Оркнейских островах успешно идут испытания волновых электростанций различной конструкции. Фирмы-производители убеждены в том, что уже в следующем десятилетии их технологии будут востребованы во всем мире.

Али Багаи (Ali Baghaei), глава австралийской компании Oceanlinx, разработавшей и реализующей этот проект, поясняет: "Когда волна заполняет эту бетонную камеру, то сжимает находящийся там воздух, и тот отводится наверх, приводя в движение турбину на валу генератора. В результате турбина, вращаясь в потоке воздуха, производит электроэнергию. Когда же волна уходит, то создает разрежение, вызывающее приток воздуха извне, и он вращает ту же турбину. То есть столб воды в камере поднимается и опускается как поршень в цилиндре, то вытесняя, то засасывая воздух. И хотя направление воздушного потока при этом меняется, турбина вращается всегда в одну и ту же сторону благодаря специальному механизму, автоматически переключающему положение лопаток".

Ни шторм ей не страшен, ни цунами

Можно сказать, что камера дышит, а волны выполняют в ней ту же функцию, какую в организме человека выполняет диафрагма. Компания Oceanlinx разрабатывает и совершенствует эту конструкцию вот уже 10 лет. Теперь период прототипов завершился, и наступила пора осуществления реального проекта. Необычная электростанция будет сооружена в четырех километрах от южного побережья Австралии.

К концу 2013 года она должна вступить в строй и сразу же побить все прежние рекорды волновых электростанций, преодолев барьер в 1 мегаватт. "Один мегаватт - это только первый шаг, - говорит Али Багаи. - В принципе, наша технология позволяет получать и три мегаватта. Но мы хотим начать с малого. Если же все пройдет удачно, можно будем постепенно наращивать мощность".

До сих пор главной проблемой волновых электростанций была их недостаточная механическая прочность. За минувшие годы сильное волнение на море разбило в щепки не один прототип. Детищу компании Oceanlinx, по словам Али Багаи, такая судьба не грозит: во-первых, оно будет изготовлено из массивного бетона, а во-вторых, все подвижные части - турбина, генератор и так далее - размещены высоко над уровнем воды: "Наша конструкция выдержит даже шторм, какой случается, может быть, раз в сто лет. И никакие цунами ей не страшны".

Громкое дыхание исполина

Все прочие разработчики сходных концепций волновых электростанций, также делающие ставку на воздушные турбины, планируют размещать генераторы на берегу. Инженеры компании Oceanlinx, напротив, намерены выйти в открытое море и проектируют с этой целью плавучие электростанции на понтонах. "Мы работает над двумя вариантами плавучих электростанций, - говорит Али Багаи. - Первый вариант имеет всего одну турбину и предназначен для использования в качестве источника тока на нефтяных и газовых буровых платформах. Второй вариант оборудован шестью турбинами и при оптимальных условиях сможет развивать мощность до 18 мегаватт".

Есть, правда, и у этой концепции один серьезный недостаток: работа такой волновой электростанции сопровождается изрядным шумом. Ведь камера "дышит", а дыхание бесшумным не бывает. В данном же случае трудно отделаться от впечатления, что это дышит каким-то чудом оживший древний динозавр или сказочный дракон небывалых, исполинских размеров. 
Нужные услуги в нужный момент