Русский
Русский
English
Статистика
Реклама

Вода

Инновационная турбина сделает гидроэлектростанции безопасными для рыб

16.12.2020 22:13:09 | Автор: admin

Экологичная гидротурбина

Обычные гидравлические турбины могут быть действительно экологически чистым источником электроэнергии. Однако их вращающиеся лопасти опасны для крупных рыб, пытающихся проплыть через гидроэлектростанцию, например, чтобы добраться до нерестилищ.

Относительно безопасные для рыбы гидроэлектрические установки создавались и ранее. В большинстве из них применяются крупные и широко разнесенные лопасти, мимо которых рыбы могут проплывать без вреда для себя. Их-за особенностей конструкции такие гидротурбины отличаются большим размером, и, как следствие, повышенной стоимостью. Кроме того, габариты таких агрегатов ограничивают их применение на небольших плотинах.

Новая гидротурбина Restoration Hydro Turbine (RHT) от калифорнийской компании Natel Energy, лишена этих недостатков. Она оснащена безопасными для рыбы лопастями с тупой и наклонной передней кромкой, а ее внутренний диаметр в зависимости от модели, составляет всего 13 метра.

Как сообщает разработчик, конструкция рабочего колеса установки способствует отведению рыбы от лопастей, благодаря чему снижается вероятность прямого контакта животного с ними. В тоже время такие гидротурбины не уступают по эффективности в плане выработки электроэнергии обычным. При этом перед RHT не нужно устанавливать рыбные заграждения, препятствующие течению.

В сентябре этого года Restoration Hydro Turbine испытывали ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) штата Вашингтон. Для исследования была выбрана RHT мощностью 1 мегаватт, являющаяся частью недавно построенной гидроэлектростанции Monroe Hydro Project. Она расположена на канале города Мадраса, штат Орегон.

В ходе эксперимента через турбину с внутренним диаметром 1,9 метра было пропущено шестьдесят помеченных особей радужной форели длиной около 380 см каждая, а также прибор Sensor Fish. Это оснащенное разнообразными датчиками небольшое устройство разработано Тихоокеанской северо-западной национальной лабораторией специально для исследования нагрузок, которым подвергается рыба при прохождении через гидроэлектростанции.

Всю выпущенную форель, проплывшую через RHT, выловили ниже по течению. Все особи оказались живыми и неповрежденными. По этому поводу Natel Energy отметила: Это удивительно хороший результат с учетом компактности турбины и крупного размера рыбы, участвовавшей в испытании.

Источник: natelenergy.com

Подробнее..
Категории: Вода

В Канаде ГЭС объединят с заводом по производству водорода мощностью 88 МВт

22.01.2021 20:26:21 | Автор: admin

Гидроэлектростанция Hydro-Qubec

Немецкая транснациональная компания Thysenkrupp построит в Канаде одну из самых мощных в мире установок по получению водорода путем электролиза. Эта же организация будет отвечать и за эксплуатацию проекта. Гигантский завод, использующий энергию объединенной с ним гидроэлектростанции, создадут в городе Вареннесе провинции Квебек, расположенном неподалеку от Монреаля. Запуск предприятия запланирован на 2023 год.

Гористая местность Канады обеспечивает большие возможности по производству экологически чистой энергии на гидроэлектростанциях, и страна стремится максимально использовать это свое преимущество

На ГЭС, располагающих суммарно мощностью примерно 82 ГВт, приходится около 61% от общего количества вырабатываемой в Канаде электроэнергии. Эта страна с населением всего 37,5 миллионов человек занимает четвертую позицию в мире по объему производства электричества с использованием гидроэнергетики, уступая только США, Бразилии и Китаю.

Сейчас Канада активно развивает также производство водорода. Строительство электролизной станции, за которое будет отвечать Thysenkrupp, заказано государственной энергетической компанией, которая является крупнейшим поставщиков электроэнергии в стране. Сумма контракта составила 159 миллионов долларов США.

Производство зеленого водорода с помощью гидроэнергетики

Проект подразумевает использование полученной от гидроэлектростанции энергии для питания огромной установки для электролиза мощностью 88 МВт, способной превращать воду в 11100 тонн экологически чистого водорода и 88 тысяч тонн кислорода ежегодно. Предприятие будет снабжать энергией и кислородом ближайший завод по переработке в биотопливо не подлежащих вторичному использованию отходов.

Правительство Канады надеется, что в будущем подобные электролизные установки позволят не только полностью удовлетворить потребности страны в водороде, но и наладить экспорт водородного топлива. Hydro-Quebec также заявляет, что потенциально рассматривает экологически чистый водород в качестве накопителя энергии в промышленных объемах.

Источник: hydroquebec.com

Подробнее..
Категории: Вода

Пневматический волновой электрогенератор UniWave200 запустили в Австралии

06.02.2021 12:11:30 | Автор: admin

Морской генератор энергии волн

Австралийская компания Wave Swell Energy успешно установила экспериментальную версию своего уникального электрогенератора UniWave200 в 100 километрах от тасманского острова Кинг. Устройство мощностью 200 кВт разместили на глубине примерно 5,75 метра и в ближайшие месяцы оно будет подключено к электросети.

Основная часть UniWave200 это бетонная камера, в которую забегают волны. Заполняя камеру, вода вытесняет находящийся в ней воздух, для выхода которого сделан канал в верхней части установки. Таким образом, электрогенератор представляет собой искусственное дыхало так в геологии называют небольшое отверстие на поверхности земли, ведущие в подземные пустоты, которые могут заполняться в том числе водой из моря.

Устройство волнового электрогенератора

В канале, через который выходит воздух, установлена ветряная турбина. которая, вращаясь за счет воздушных потоков, вырабатывает электроэнергию. Причем генератор работает только при одном направлении вращения турбинного колеса. Том Деннисс, генеральный директор Wave Swell Energy, еще в 2017 году объяснял, что сложность устройства двунаправленных турбин делает их менее эффективными по сравнению с однонаправленными, аналогичными той, что используется в UniWave200.

Новый волновой электрогенератор внесет свой вклад в обеспечение острова Кинг электричеством, вырабатываемым с использованием энергии солнца, ветра и других возобновляемых источников. Но основная цель установки UniWave200 это проверка на практике надежности, долговечности и доступности новой технологии.

Электростанция у берега острова

По утверждению разработчиков, при использовании в составе систем мощностью несколько мегаватт инновационные электрогенераторы позволят добиться снижения затрат на производство возобновляемой электроэнергии до уровня, характерного для угольных тепловых электростанций.

Согласно отчетам Международного агентства IRENA, это уже сейчас достигается на многих солнечных и ветряных электростанциях, однако Wave Swell Energy предлагает использовать новый дополнительный источник экологически чистой энергии.

Источник: waveswell.com

Подробнее..
Категории: Вода

В Японии уверены, что подводные турбины имеют больший потенциал, чем ветровые

17.04.2021 02:20:40 | Автор: admin

Инжиниринговая компания IHI представила прототип генератора мощностью 100 кВт, вырабатывающий электричество с использованием кинетической энергии волн. Как предполагается, тестирование этой 30-тонной установки начнется осенью и продлится около года. Если результат испытаний будет соответствовать ожиданиям разработчика, то ее запустят в серийное производство.

Экспериментальное устройство разместят у побережья Японии, в пределах тихоокеанского течения Куросио. Его суммарный энергопотенциал оценивается примерно в 200 ГВт. Глава проекта, профессор Цумору Синтаке говорит, что использование всего 1% береговой линии основных островов Японии позволит генерировать около 10 гигаватт энергии, что эквивалентно производительности 10 атомных электростанций.

Прототип IHI представляет собой подводный плавучий генератор. Его ротор соединен с крыльчаткой, которая приводится в движения волнами. Стержневая опора устройства способна изгибаться подобно стеблю цветка, что позволяет ей выдерживать высокие нагрузки от сильных волн и даже цунами. Она соединяет корпус электрогенератора с нижним плавучим основанием, которое прикрепляется ко дну тросами. Аналогичные по конструкции устройства меньшего размера могут устанавливаться в реках.

Электроэнергия, получаемая от волнового генератора, на начальном этапе окажется недешевой. Однако по мере увеличения масштабов производства и развития технологий ее стоимость будет снижаться и, по оценкам IHI, к 2030 году станет меньше, чем средние значения тарифов, действующих в Японии в настоящее время.

При этом эксплуатационный КПД установок, вырабатывающих электричество за счет энергии океанических течений, оценивается в 5070%, что значительно больше 3040%, характерных для морских ветроэлектрических установок, и 1015%, актуальных для солнечных электростанций. В будущем IHI планирует устанавливать свои волновые генераторы по всему миру, например, у побережий США и Тайваня.

У такого решения есть еще одно преимущество: оно может защищать побережье от эрозии. В идеальном случае подводные турбины должны быть установлены среди коралловых рифов в виде пирамидальных цементных конструкций, которые будут разбивать волны и смягчать разрушения, вызываемые ими.

Синтаке предрекает будущее, в котором эта технология станет обычным явлением. Она находится на своей ранней стадии, но когда-то и традиционные ветровые турбины были редкостью.

Я представляю себе планету через 200 лет, - говорит он. - Надеюсь, что эти [генераторы] будут усердно работать тихо и безотказно на каждом пляже, на котором они должны быть установлены.

Источник: oist.jp

Подробнее..
Категории: Вода

Создан новый электрогенератор, собирающий энергию волн

25.04.2021 10:20:32 | Автор: admin

Инновационный волновой генератор

Британская компания Mocean Energy в среду, 21 апреля, представила Blue X прототип установки, предназначенной для преобразования в электричество кинетической энергии океанских волн.

В ближайшее время устройство, обладающее массой 38 тонн и длиной 20 метров, установят на полигоне Европейского центра морской энергетики (EMEC) в гавани Скапа-Флоу для выполнения предварительных тестов. Затем волновой генератор переместят на другую площадку EMEC в бухту Биллиа Кроу, чтобы провести полномасштабные испытания. Как ожидается, в следующем году Blue X подключат к подводной аккумуляторной батарее.

На базе прототипа Mocean Energy планирует создать две модели: крупную Blue Horizon, предназначенную для работы в составе волновых электростанций, и небольшую мобильную Blue Star, которую можно будет использовать, например, как источник питания для подводных аппаратов с дистанционным управлением.

Проект поддерживается Wave Energy Scotland (WES), органом правительства Шотландии, отвечающим за надзор в сфере волновой энергетики. В рамках программы Novel Wave Energy Converter WES вложил в разработку Blue X 4,56 миллиона долларов США.

Несмотря на ограничения из-за COVID-19, Mocean Energy и их субподрядчики завершили сборку прототипа, заявил управляющий директор WES Тим Херст. В настоящее время основное внимание уделяется вводу устройства в эксплуатацию и сбору информации, которая будет получена в ходе кампании по проведению испытаний на открытой воде.

Государственная поддержка Blue X является частью плана шотландского правительства по снижению выбросов парниковых газов на 75% к 2030 году и доведения их количества до нулевого уровня к 2045 году.

Нам очень повезло, что мы получили поддержку Wave Energy Scotland, OGTC и наших отраслевых партнеров по этой программе, отметил Кэмерон МакНатт, управляющий директор Mocean Energy. Они дают нам невероятное количество знаний и опыта, которые мы можем использовать для ускорения воплощения наших амбиций в развитии технологий.

Новая установка полностью изготовлена в Шотландии. Например, за производство основного оборудования отвечали компании Fife и AJS Production, а Rybay Corrosion выполнила малярные работы.

По оценкам Mocean Energy, при использовании хотя бы 1% всей доступной энергии волн в мире, суммарный объем которой превышает два тераватта, можно обеспечить электричеством 50 миллионов домов и сократить ежегодные выбросы углекислого газа на 50 миллионов тонн.

Источник: mocean.energy

Подробнее..
Категории: Вода

Самая мощная в мире установка для сбора приливной энергии спущена на воду

28.04.2021 14:27:07 | Автор: admin

Самый большой волновой генератор

Шотландская компания Orbital Marine Power завершила создание гигантской плавучей турбины О2, генерирующей электричество за счет энергии приливов. Сейчас установка доставляется по воде к месту испытаний на полигон Европейского центра морской энергетики, расположенный у побережья Оркнейских островов Шотландии.

Orbital O2 это серийная версия прототипа SR2000, разработанного в рамках проекта FloTEC. Экспериментальный образец был запущен в 2017 году и за год выработал 3 гВтч электроэнергии. Основой плавучей установки является цилиндрическая платформа длиной около 74 метров, по бокам которой закреплены 18-метровые рычаги. На конце каждого из них расположен электрогенератор с ротором диаметром 20 метров. Суммарно турбины охватывают зону площадью более 600 квадратных метров и выдают мощность 2 МВт.

Устройство самого большого в мире волнового генератора

Роторы поворачиваются на 180 относительно рычага при изменении направления течения, чтобы энергия генерировалась и при приливах, и при отливах. При необходимости, рычаги, перемещаются в вертикальной плоскости, поднимая турбины над водой, например, на время обслуживания.

O2 предназначена для установки под водой в любых точках океана, где присутствуют приливные течения. Вся конструкция крепится к дну четырьмя цепями, поэтому ее монтаж выполняется быстро и не требует значительных затрат. К наземной электросети приливной генератор подключается при помощи подводных кабелей.

Как заявляет Orbital Marine Power, О2 способна стабильно производить экологически чистую электроэнергию в количестве, достаточном для удовлетворения потребностей около 2 тысяч британских домохозяйств и компенсации примерно 2200 тонн выбросов углекислого газа ежегодно.

Разработка шотландской компании кардинально отличается от существующих приливных электростанций (ПЭС), представляющих собой перегораживающие залив или устье реки плотины со встроенными турбинами.

О2 можно собирать на суше, просто транспортировать к месту установки как обычное судно и размещать в любой точке, где есть приливные течения. Благодаря этому создание электростанции на основе плавучей турбины стоит значительно дешевле, чем строительство традиционной ПЭС, и не требует существенного изменения естественной среды.

Источник: orbitalmarine.com

Подробнее..
Категории: Вода

Подводный воздушный змей будет собирать энергию течений

13.05.2021 14:12:47 | Автор: admin

Подводный электрогенератор

Калифорнийский Международный научно-исследовательский институт SRI предложил превращать кинетическую энергию водных потоков морей и рек в электричество с помощью воздушного змея Manta.

Исследователи уже получили грант в размере 4,2 миллиона долларов на развитие проекта в течение 3 лет. Оно будет проводиться при участии специалистов Калифорнийского университета в Беркли. Средства выделены Управлением перспективных исследовательских проектов Министерства энергетики США в рамках посвященной подводным и прибрежным гидрокинетическим системам программы SHARKS.

Основной компонент разработки SRI это напоминающая воздушный змей конструкция из вспененного материала с покрытием из полимерного композита. Ее форма вдохновлена очертаниями тела ската вида манта.

Это плавучее устройство прикрепляется к длинному тросу. Он наматывается на установленную на дне водоема катушку, которая соединяется с генератором, способным работать также в режиме электродвигателя.

Воздушный змей устанавливается против течения, а затем отпускается в свободное плавание. Когда он уносится водным потоком и тянет за собой трос, катушка вращается, приводя в движение генератор. Вырабатываемая при этом электроэнергия может как аккумулироваться в батарее, так и сразу передаваться в общую сеть.

Когда трос полностью размотается, воздушный змей поворачивается так, чтобы создавать наименьшее сопротивлению течению. После этого включается электропривод катушки, Manta возвращается к начальной точке, и запуск повторяется. По заявлению разработчика, на подтягивание змея требуется намного меньше энергии, чем генерируется системой. Предполагается, что одна такая установка сможет выдавать мощность около 20 кВт.

Основное преимущество Manta перед другими устройствами для сбора приливной энергии простота и дешевизна монтажа. В исходном положении конструкция занимает немного места, поэтому не должна мешать деятельности человека или оказывать заметного воздействия на природу. Кроме того, благодаря небольшому весу воздушный змей не опасен для окружающих, даже когда движется.

В ближайшем будущем SRI планирует построить и ввести в эксплуатацию демонстрационный прототип Manta.

Источник: medium.com

Подробнее..
Категории: Вода

Сила Архимеда поможет запасать энергию в подводных хранилищах

28.06.2021 10:16:48 | Автор: admin

Системы электроснабжения, работающие за счет возобновляемых источников, требуют накопления энергии перед подачей ее к потребителям. Сейчас для решения этой задачи обычно применяют литий-ионные аккумуляторы.

При использовании батарей промышленного масштаба для сохранения и получения каждого мегаватт-часа приходится тратить около 150 долларов США. Эта цифра постепенно снижается, но ученые из Международного института прикладного системного анализа предложили решение, которое позволит снизить стоимость накопления электроэнергии до 50100 долларов за 1 МВтч.

Новая разработка Buoyancy Energy Storage Technology, сокращенно BEST технология накопления энергии за счет плавучести. Основа системы жестко закрепленная на морском дне платформа. К ней тросами присоединяются 100 резервуаров, объединенные в куб с длиной грани 100 м. Каждый из них представляет собой расположенную горизонтально трубу диаметром 10 м из полиэтилена высокой плотности.

Емкости заполняются газом, например, воздухом или водородом. В нижних стенках труб сделаны отверстия, через которые заходит морская вода, сжимая газ. Использование множества отдельных секций вместо одного крупного резервуар минимизирует негативное влияние на систему перепадов давления из-за разницы в глубине.

На платформе установлены мощные электродвигатели. При подаче на них напряжения, они сматывают тросы, притягивая плавучие трубу к дну и превращая тем самым электрическую энергию в потенциальную. Когда нужно ее высвободить, конструкция всплывает под действием силы Архимеда. Трубы тянут за собой тросы, раскручивая электромоторы, которые начинают работать как генераторы.

Ожидается, что BEST может стать дешевой и эффективной системой, особенно при объединении ее с морскими ветряными электростанциями. Однако хотя подводное хранилище позволяет обеспечить большую емкость, полностью аккумуляторы оно не заменит, потому что не способно быстро выделять запасенную энергию.

BEST подходит не только для накопления электроэнергии, но и для сжатия водорода. Оно происходит за счет повышения давления воды по мере погружения труб на глубину. Предполагается, что когда плавучая конструкция достигнет дна, сжатый водород будет отправлен на поверхность по трубопроводу или перекачен в отдельный резервуар, который самостоятельно всплывет после заполнения газом. Как заявляют исследователи, BEST сжимает водород всего на 10% менее эффективнее промышленных компрессоров, зато стоит в 30 раз дешевле.

Источник: sciencedirect.com

Подробнее..
Категории: Вода

Крупнейший в мире приливной генератор начал вырабатывать электроэнергию

06.08.2021 10:21:43 | Автор: admin

Предназначенная для сбора энергии приливов 680-тонная плавучая турбина Orbital О2 уже работает, передавая в электричество в сеть Оркнейских островов, принадлежащих Шотландии. По заявлению разработчика, Orbital Marine Power, эта 2-мегаваттная установка генерирует энергию в объеме, достаточном для удовлетворения потребностей около 2 тыс. британских домохозяйств и компенсации примерно 2200 т выбросов углекислого газа в год.

Создание Orbital О2 поддерживалось британским правительством через инвестиционную платформу Abundance Investment. А также проект финансировали власти Шотландии и Европейский союз.

Установку спустили в реку Тей 23 апреля этого года в порту Данди, который уже более 40 лет не использовался для подобных мероприятий. Затем компания Osprey Shipping доставила турбину к месту эксплуатации с помощью погружной баржи.

Теперь Orbital О2 закреплена с помощью 4-точечной монтажной системы к морскому дну у берегов Оркнейских островов на полигоне Европейского центра морской энергетики, в который вырабатываемая турбиной энергия поступает по подводному кабелю. Ожидается, что установка будет эксплуатироваться в течение ближайших 15 лет.

В дальнейшем плавучую турбину планируется подключить к размещенному на берегу электролизеру. Вырабатываемый им водород позволит демонстрировать возможности декарбонизации большего числа видов деятельности, сопровождающихся потреблением электроэнергии.

Следующая цель Orbital Marine Power коммерциализировать свою разработку, что, помимо прочего, позволит создать множество рабочих мест. Директор компании Эндрю Скотт заявил:

Мы считаем, что этот проект толчок к использованию энергетических ресурсов приливных течений по всему миру, вносящий вклад в борьбу с изменением климата и обеспечивающий формирование нового сектора промышленности, отличающегося низким уровнем выбросов парниковых газов.

Источник: orbitalmarine.com

Подробнее..
Категории: Вода

Пассивный приливной генератор обеспечивает удвоенную производительность

21.08.2021 12:16:12 | Автор: admin

Исследователи из Мельбурнского королевского технологического университета Австралии испытывают прототип оригинального приливного электрогенератора. Ранние эксперименты показали, что такая установка собирает энергию волн в 2 раза эффективнее, чем аналогичные устройства этого класса.

Разработка представляет собой точечный абсорбер буй, функционирующий по принципу колеблющегося тела. Подобные генераторы выпускает, например, компания Ocean Power Technologies. Ее система состоит из находящегося на поверхности воды поплавка и соединенного с ним через вертикальные штоки основания, закрепленного к дну. Волнение моря обеспечивает вертикальное перемещение поплавка, и соответственно, штоков. Они через механизм, преобразующий линейное движение во вращательное, приводят в действие встроенный генератор.

Таким буям для эффективного сбора энергии необходимы датчики и электроника, синхронизирующие работу устройства с движением волн. Однако наличие таких компонентов снижает надежность генератора.

Австралийские исследователи отказались от использования электронной системы и сконструировали первый в мире, по их словам, точечный абсорбер функционирующий с использованием пассивного метода. Он подразумевает, что все устройство перемещается вместе волнами, поэтому ему не нужно специально подстраиваться под колебания поверхности воды.

Оригинальный элемент разработки два турбинных колеса, установленные соосно на валах, выходящих из основания поплавка. При возникающем из-за волн вертикальном движении буя турбины крутятся в противоположные стороны, вращая через валы и ременную передачу генератор, установленный внутри буя.

Электричество вырабатывается при ходе поплавка и вверх, и вниз за счет того, что пассивно изменяемая в соответствии с направлением перемещения системы относительно толщи воды геометрия лопаток обеспечивает постоянное сохранение направления вращения привода.

Всегда поддерживая синхронизацию с движением волн, мы можем максимизировать количество получаемой энергии, рассказывает ведущий научный сотрудник профессор Сюй Ван. Это вместе с применением пары наших уникальных турбинных колес, вращающихся разнонаправленно, позволяет прототипу демонстрировать вдвое большую выходную мощность, получаемую при помощи океанских волн, чем с другие экспериментальные точечные абсорберы.

В дальнейшем исследователи планируют проверить возможности своей разработки с помощью полномасштабного прототипа.

Источник: rmit.edu.au

Подробнее..
Категории: Вода

Последние комментарии

© 2006-2021, tuvatforum.ru