Aaltovoimalaitokset - esimerkkejä kolmesta hankkeesta
Valtameren aaltojen energia ylittää sekä tuulen että tuulen ominaistehon aurinkoenergia… Merien ja valtamerten aaltojen keskimääräinen teho on yli 15 kW per lineaarimetri, ja 2 metrin aallonkorkeudella teho voi nousta kaikkiin 80 kW:iin lineaarimetrillä.
Aaltoenergiaa muunnettaessa hyötysuhde voi olla huomattavasti korkeampi kuin muilla vaihtoehtoisilla menetelmillä, kuten tuuli- ja aurinkovoimaloilla, saavuttaen 85 % hyötysuhteen.
Meren vierimisen energiaa voidaan saada muuntamalla aaltojen ylös-alas värähtelevä liike sähköenergiaksi generaattorin kautta. Yksinkertaisimmassa tapauksessa generaattorin tulisi saada akselin vääntömomentti, kun taas välimuunnoksia ei pitäisi olla paljon, ja useimpien laitteiden tulisi sijaita mahdollisimman paljon maalla.
Ensimmäinen teollinen versio skotlantilaisen Pelamis Wave Powerin rakentamasta aaltovoimalaitoksesta otettiin käyttöön vuonna 2008 5 kilometrin päässä rannikosta Povua de Varzinissa, Agusadoran alueella, Portugalissa.Voimalaitos on nimeltään Pelamis P-750. Se koostuu kolmesta identtisestä muuntimesta, jotka heiluvat Atlantin valtameren aalloilla ja tuottavat yhdessä 2,25 MW sähköenergiaa. Jokainen muuntaja koostuu neljästä osasta.
Konvertterit ovat 120 metriä pitkiä, 3,5 metriä halkaisijaltaan ja 750 tonnia painavia. Nämä serpentiinit ovat samanlaisia kuin kelluvat neljän auton saattueet tai merileijat, kuten paikalliset kutsuvat niitä.
Jokainen osa sisältää hydraulimoottorin ja generaattorin. Hydraulimoottorit toimivat öljyllä, joka liikuttaa mäntiä, joita puolestaan ohjaa nivelten ylös ja alas aaltoliike. Nivelissä on erityisiä tehomoduuleja, jotka on suunniteltu toimimaan tehokkaimmin mäntien kanssa.
Hydraulimoottorit pyörittävät generaattoreita, jotka puolestaan tuottavat sähköä. Sähkö syötetään rantaan sähkökaapeleita pitkin. Tämä energia riittää 1 600 talon sähkönsyöttöön Pauvoa de Varzinin rannikkokaupungissa.
Vuonna 2009 Orkneysaarten rannikolla Skotlannin pohjoisosassa laukaistiin toinen ainutlaatuinen rakennelma, joka tuottaa energiaa Pohjanmeren aalloista. Sen suunnitteli ja rakensi Edinburgh-yhtiö Aquamarine Power, "Oyster" generaattori, joka tarkoittaa "Oyster".
Projekti on suuri kelluva pumppu, joka heiluu edestakaisin aaltoina ja käyttää siten pohjassa noin 16 metrin syvyydessä sijaitsevaa kaksisuuntaista pumppua.
Suunnittelupiirre on, että laitteen koko sähköinen osa tuodaan maihin, ja näiden kahden osan - uimuripumpun ja maavoimalaitoksen - välinen yhteys tapahtuu putken kautta, jonka kautta merivesi virtaa paineen alaisena vesivoimalaan.
Tämä asema toimittaa sähköä useisiin satoihin taloihin, ja järjestelmän suurin teho on 600 kW.
Aquamarine Power uskoo, että Oyster-projekti on vasta ensimmäinen askel. Yhtiö harkitsee 20 tällaisen yksikön laivaston rakentamista, jotka voisivat tuottaa megawattia sähköä 9 000 yksityiskodin sähköä varten. Toinen vaihtoehto voisi olla useiden kelluvien pumppujen kompleksin rakentaminen, jotka toimivat tehokkaalla maalla toimivalla vesivoimaturbiinilla.
Samana vuonna 2009 Isossa-Britanniassa, Cornwallin rannikolla, aloitettiin Wave Hub -aaltogeneraattoreiden kompleksin rakentaminen, joka on kytketty rantaan sähkökaapelilla. Amerikkalaisen Ocean Power Technologies -yhtiön PowerBuoy-merkkinen generaattorisarja toimii pystysuuntaisella liikkeellä kellukkeita, jotka liukuvat pohjaan ankkuroitujen pylväiden päällä. Pylväiden asennussyvyys on 50 metriä ja 400 poijun järjestelmän kokonaiskapasiteetti tulee olemaan yhteensä 50 MW.
Se on maailman suurin aaltovoimalaitos ja sen rakentamisen on suunniteltu kestävän viisi vuotta. Poijut sijaitsevat meressä alkaen 16 kilometrin etäisyydeltä rannikosta, jossa Haileyn kaupunki sijaitsee, ja edelleen, yli 1 800 metrin päässä, on tarkoitus asentaa yhteensä 400 tällaista poijua. Projekti kehittyy jatkuvasti (vielä) ja tekniset tiedot ovat erilaisia kaikkialla. Uusimpien epävirallisten tietojen mukaan 20 MW:n maksimiteho on saavutettu.
Poijut on järjestetty seuraavasti. Pylväs sisältää generaattorin, jota käyttää mäntäjärjestelmä ja joka tuottaa sähköä poijun värähteleessä aaltoja vasten. Sähkö jokaisesta poijusta se välitetään johdolla vedenalaiselle sähköasemalle, josta sähkökaapeli siirtää sähköä maahan.