Шведско-британская компания Minesto, выделившаяся три года назад
из промышленного гиганта Saab Group,
разработала весьма оригинальный проект электростанции Deep Green. В
основе системы — крыло размахом 12 метров, которое плавает под водой,
будучи прикреплённым ко дну длинным тросом. Вдохновлённые пируэтами, которые способны проделывать в небе кайты
воздушные, инженеры Minesto придумали подводный кайт. Это
удивительный принцип работы станции за счёт гидродинамической силы: кайт
начинает выписывать в толще моря гигантские восьмёрки, в чём устройству
помогает автоматически-управляемый руль.
|
Вес одной установки Deep Green составляет 7 тонн, и это
очень скромно (иллюстрация Minesto). |
Самое интересное, что
скорость движения "змея" по его замкнутой траектории оказывается в 10
раз выше, чем скорость приливного течения, в которое он погружён, — 16
метров в секунду против 1,6 м/с.
Это
"умножение скорости" означает, что водяная турбина, установленная под
крылом, может быть намного меньше в диаметре (а именно — всего 1 метр),
чем стационарная при той же генерируемой мощности. А она равна 500
киловаттам. Турбина без всяких промежуточных передач вращает вал
электрогенератора, а ток поступает по кабелю на берег.
|
Авторы системы не уточняют, какой простор требуется
"змеям" для свободного маневрирования без риска соударения друг с другом
(иллюстрация Minesto). |
Авторы Deep Green указывают
сразу на несколько преимуществ своей версии приливной станции.
Большинство генераторов, преобразовывающих энергию приливных течений,
строятся или задумываются по схеме, сходной со строением классических
ветряков: в виде большого "пропеллера" на стационарной башне, только
расположенного под водой.
Так
сделано в уже действующей установке SeaGen
(о её истории мы говорили в этом
материале), такую же картину можно увидеть и в проекте Neptune
(коротко упомянутом в данной
статье).
Всем им для
нормальной работы нужен приличный поток, что ограничивает возможные
места для монтажа – годятся только удачные участки в узких проливах и
заливах.
Аппарат Deep Green же
начинает давать электричество при куда меньшем темпе приливного течения,
а потому может быть установлен на значительно больших глубинах и на
большем удалении от берегов, что многократно расширяет спектр возможных
районов монтажа и рынок для таких установок.
|
Районы мирового океана, в которых оптимально монтировать
"поля" из генераторов Deep Green (иллюстрация Minesto). |
Сравнение с Deep Green не
выдерживает и другой тип приливной станции — на основе плотины, подобной
возведённым на речных ГЭС. Такие системы, в которых прилив загоняет
воду в закрытый резервуар (отгороженный морской залив), а затем эта вода
крутит турбины, могут быть очень крупными и мощными, но капитальное
строительство тут просто огромное.
Deep
Green же даже проще в этом отношении, чем набор "подводная башня –
винт", поскольку требует лишь сравнительно небольшого якоря на дне, да и
сложность этой системы не зависит от глубины моря в точке установки.
Последняя может составлять от 20 до более 100 метров при высоте "полёта"
кайта над дном в десятки метров. Над водой ничего заметить не удастся.
|
Сравнение новичка с соперничающими видами электростанций в
море. Слева направо: Deep Green, современные приливные "вертушки"
стационарного типа и морская ветровая турбина.
Мощность единичной
установки – 0,5, 1-1,2 и 2 мегаватта соответственно; удельный вес – 14,
50-600 и 200 тонн на мегаватт; средняя скорость потока воды или ветра –
1,6, 2,4-2,5 и 8 м/с; стоимость энергии – 8-18, 19-38 и 13-15 центов за
киловатт-час. Справа: шкала в метрах (иллюстрация Minesto). |
А ещё Deep Green проще
демонтировать в случае перебазирования станции или с целью доставки
генератора на завод для ремонта. Низкий вес системы потенциально
означает и низкую её цену. В совокупности все эти плюсы говорят о том,
что подводный кайт может извлекать приливную энергию там, где другие
установки оказались бы экономически нецелесообразными.
Для проверки своей идеи специалисты Minesto построили
маленький прототип Deep Green и испытали его в бассейне. Об этих тестах и
о проекте в целом рассказывается в видеоролике.
Недавно компания получила инвестиции в размере 2 миллиона
евро, которые направит на постройку более крупного прототипа устройства,
уже в масштабе 1:4. Его должны испытать у берегов Северной Ирландии в
2011 году.
Если эти тесты будут
успешными, следующим шагом станет постройка полномасштабных приливных
кайтов, которые поместят на дно моря уже в количестве 10 штук. Группы из
нескольких таких аппаратов, по замыслу Minesto, должны снабжать
прибрежные города разных стран мира даровой энергией.
На второй этап эксперимента, впрочем, ещё потребуется
изыскать $50 миллионов. Но компания надеется, что через четыре года
сможет выпустить на рынок коммерческий вариант своей приливной
установки.
Материал предоставлен
интернет-журналом MEMBRANA (www.membrana.ru)