Войти
Морская турбина A приливная ферма - это группа из нескольких генераторов приливных потоков, собранных в то же место, которое использовалось для производства электроэнергии, аналогично тому, что было у ветряной электростанции. Затем низковольтные линии электропередач от отдельных блоков подключаются к подстанции, где напряжение повышается с помощью трансформатора для распределения через система передачи высокого напряжения.
A математическая оптимизация Используется подход при проектировании макетов турбинных электростанций. Используя параметры окружающей среды, такие как глубина воды, и используя их математические формулы, можно разработать и протестировать план фермы. Благодаря этим исследованиям и разработкам можно точно проверить и спрогнозировать такие факторы, как количество турбин, расположение турбин и общую прибыль фермы.
В Бретани, Франция, французская приливная ферма имеет развернула свою первую из двух турбин мощностью 500 кВт . Проект расположен в 16 милях от берега и имеет глубину 35 метров. Как только электроэнергия будет произведена, она будет преобразована и транспортирована на береговую площадку, расположенную на полуострове Аркуэст в Плубазланеке. Этот проект способствует прогрессу в переходе к возобновляемым источникам энергии и, в частности, к энергии приливов и отливов.
В Иран проявился интерес к развитию энергии приливных потоков из-за ее предсказуемости и последовательности. Факультет гражданского строительства университета Tarbiat Modares University выявил потенциальные места, представляющие интерес для этих ферм. Местоположение включает Персидский залив, Оманское море, пролив Ховран, остров Хенгам и остров Большой Тунб. Стоимость энергии, выходная мощность, тарифные ставки и ожидаемая доходность инвестиций также были проанализированы и изучены исследовательской группой университета.
Были разработаны методы для определения наиболее подходящих участков для приливных ферм. Факторы, учитываемые при выборе местоположения, включают возможность обеспечить максимальную мощность, наименьшие затраты и наименьшее количество неудобств для морской жизни. В тематическом исследовании, проведенном в Бристольском канале, для получения результатов использовалась гидродинамическая модель в программе на базе Matlab.
Приливные фермы используют генераторы приливных потоков, которые сгруппированы вместе для производства электроэнергии. Эти генераторы используют движущиеся приливы для поворота турбин, которые очень похожи на ветряные турбины, используемые на суше. Сила океана и передовые технологии турбин гарантируют гораздо более предсказуемый выход энергии, чем обычные ветряные турбины. Турбины обычно располагаются в районах с высокой приливной активностью, чтобы генераторы работали максимально эффективно. Уникальность приливных ферм заключается в том, что они организованы в группы, что позволяет производить гораздо больше энергии. Генераторы подключаются к подстанциям на берегу для преобразования напряжения с высокого на низкий или с низкого на высокое. Эти генераторы могут быть полупогружными или закрепленными на морском дне, что означает, что они будут вне поля зрения и не будут раздражать публику. Используемые турбины будут очень медленно двигаться из-за плотности воды, это очень полезно для водных организмов, потому что рыба сможет свободно проходить через них, не опасаясь смерти. Некоторые турбины также могут использоваться в оросительных каналах, реках и плотинах, независимо от того, является ли течение воды быстрым или медленным.
Шотландия является одним из основных лидеров в использовании приливов и отливов. энергия как альтернативный источник энергии. В 2012 году компания Scottish Power установила 30-футовую турбину у Оркнейских островов. Токи у этих островов очень быстро движутся, и проведенные испытания показали, что генератор вырабатывает один мегаватт электроэнергии, чего достаточно для питания 500 домов. Шотландия также планирует установить более мощный генератор на берегу Звука Айлей, который сможет питать более 5000 домов после того, как будет полностью введен в эксплуатацию. В январе 2015 года в Северной Шотландии строилось производство приливного генератора мощностью 400- мегаватт. Этот генератор сможет обеспечить электроэнергией 175 000 домов. Энергия океана - это чистый и эффективный источник энергии, который никогда не отключается. Использование ферм Tidal - намного более чистый и эффективный способ производства электроэнергии. Одним из недостатков приливных ферм является морская жизнь и то, как она на нее повлияет. Им также нужно будет установить приливные фермы глубоко в океане, где это не повлияет на рыбацкие лодки или проходящие мимо большие корабли. Соединенные Штаты Америки имеют почти 12380 миль береговой линии и в настоящее время предлагают до 22 миллионов долларов на финансирование исследований морских источников энергии.
Компания Ocean Flow использовала технологию Siemens для проектирования полупогружной турбины. Созданные модели доказали, что отлично выдерживают морские условия. Компания утверждает, что ее модель меньше нарушает окружающую экосистему и требует меньших затрат на развертывание. Ключевой особенностью этой модели является платформа, на которой установлена турбина. Она была разработана в Школе морских наук и технологий Университета Ньюкасла в 2006 году. Платформа подходит для работы в суровых условиях на большой глубине океана. Старший инженер-разработчик OceanFlow Марк Кнос прокомментировал проект и заявил, что они создали модель в масштабе 1/40 для тестирования, а также модель в масштабе 1/10. Обе модели были протестированы и дали многообещающие результаты.
В Северной Америке меньше приливных электростанций, чем в любой другой сопоставимой географической области, с точки зрения ВВП или население. По оценкам, приливная энергия может составлять пятнадцать процентов потребляемой энергии в Соединенных Штатах, если ее правильно использовать. Первая приливная инстилляция в Северной Америке для подключения к электросети была заложена в 2012 году в Cobscook Bay, штат Мэн, компанией Ocean Renewable Power Company. Предварительное устройство вырабатывает 180 киловатт на полной мощности. Планы по установке еще двух устройств были отложены на 2013 год. Генераторы Tidal были установлены в 2009 году компаниями OpenHydro и Emera Bay of Fundy. Эти приливные генераторы были повреждены, потеряв несколько лопастей из-за мощных приливов в заливе. Осенью 2016 года совместное предприятие тех же двух компаний успешно разместило 2-мегаваттный приливный генератор в заливе Фанди, частью которого является залив Кобскук. Успешная интеграция новых приливных генераторов с местными электростанциями, и подключенная электросеть обеспечивает примерно от 150 до 200 домов в день.
• Двух- и трехлопастные турбины - присоединенные турбины к неподвижному полюсу и поверните в осевом направлении, чтобы преследовать океанские течения. Некоторые двух- и трехлопастные турбины могут иметь два комплекта, прикрепленные к опоре для повышения эффективности. Этот тип турбины должен быть отсоединен от стационарной опоры и подъемника с помощью кранов, прикрепленных к судам, когда должно выполняться техническое обслуживание.
• Полупогружные турбины - более дорогие турбины, но в долгосрочной перспективе они дешевле и более рентабельны. Турбины подключаются к стационарной стойке, и турбогенератор можно поднимать и опускать в любое время для обслуживания.
• Турбина канального типа использует воздуховод вокруг входа в турбину для направления и ускорения приливного потока к ротору. Используя воздуховод, можно извлечь больше энергии из того же количества воды с лопастями ротора меньшего диаметра, что позволит снизить затраты на производство и обслуживание.
• Плавающие турбины с кабельной связью прикреплены цепью к неподвижной точке на дне океана и следуют за океанским течением по горизонтали на 360 градусов. Эти турбины легко поднять на поверхность для обслуживания, поскольку они находятся под давлением воздуха. Они также оснащены датчиками для обнаружения любой воды, которая пытается проникнуть в генератор под давлением.
Одно из немногих экологических неизвестных о приливных фермах - это угроза, которую они могут представлять для жизни растений в районах, где будут установлены турбины. Но если лопасти вращаются медленнее, чем обычно, ветровые турбины могут устранить некоторые потенциальные экологические проблемы. Другая проблема, которая может возникнуть, - это сделать турбину водонепроницаемой, чтобы предотвратить коррозию металлическими деталями внутри турбины морской водой. Подводные турбины должны быть расположены вдали от морских путей, слишком близко к берегу и на достаточно большой глубине, чтобы они не мешали повседневному судоходству. Размещение подводных турбин в таких странах, как Шотландия, может помочь другим странам изучить и изучить лучшие идеи для создания энергии, извлекая уроки из успехов и неудач ведущих стран. Шотландия ожидает, что остальной мир последует их примеру и установит по всему миру приливные фермы, чтобы помочь остановить загрязнение и сделать производство энергии чище и безопаснее.
Приливные фермы представляют множество возможных экологических и экологических изменений в окружающей среде, в которой они находятся. Структуры этих ферм вызывают изменения в характере приливов, поток осадка и водяной столб турбулентность. На характер приливов можно повлиять по-разному в зависимости от структуры самой фермы. Под структурой понимается размер и площадь поперечного сечения, потому что количество лопастей или нагрузка, которая ложится на ферму, не имеют большого значения для общей высоты воды. Видно, что эти эффекты снижают как прилив, так и отлив, что означает, что уровень воды в целом будет ниже. Однако количество лопастей и нагрузка на систему сильно влияют на приливный диапазон. Диапазон приливов и отливов может быть уменьшен до 42% с помощью наблюдений за самыми густыми фермами, которые могут вызвать разрушение до 32% территорий вокруг них, но это можно контролировать. Повреждение может быть уменьшено до 19% при использовании двухроторной турбины с интервалом и только 5,4% при использовании пятироторной турбины. Это достигается за счет распределения воды по большой площади на самой турбине, чтобы смягчить изменение потока в водяном столбе.
На поток наносов влияет введение приливных ферм на определенную территорию. Он не только создает турбулентность, которая перемещает отложения, но и изменяет экосистему вокруг себя. Переместив больше наносов в области, которые раньше не сильно набирали силу, такие места, как травяные покровы, можно было стереть, покрыв их осадком. География дна океана изменится из-за новой структуры течения наносов из-за новой турбулентности. Новые объекты, такие как песчаные отмели, могут образовываться вокруг ферм, вызывая даже большее воздействие на окружающую среду, оказывая большее влияние, чем ожидалось.
Водяной столб также сталкивается с много шансов, так как сила, которую он передает через турбулентность, поглощается приливными фермами. На волны будет напрямую влиять снижение энергии за водой, что приведет к их ослаблению, что также может разрушить несколько экосистем. Также будет влияние на приливные зоны с меньшей турбулентностью, которую многие виды, такие как рыба и крабы, используют для пропитания и выживания. Другие вещи, такие как шум и электромагнитные поля, также создают проблемы для окружающей среды, но не в таком масштабе, как последние воздействия на географию и жизнь в экосистеме.
Основное размещение приливных ферм происходит в приливных плотинах, болотах, лагунах и других приливных водоемах, где чаще всего обитают перелетные птицы водно-болотных угодий. Размещение приливных ферм поднимает уровень воды до точки, при которой районы кормления птиц оказываются затопленными. С потерей площадей нагула увеличивается смертность. Кроме того, на факультете Эксетерского университета были проведены исследования водно-болотных птиц в Солуэй-Ферт, Великобритания. Эти исследования пришли к выводу, что влияние некоторых типов приливных ферм незначительно. Воздействие приливных ферм на загрязненные водой места обитания в Солуэй-Ферт оказалось относительно низким даже для самого крупного случая. В исследовании подчеркивалось, что существующие установки с такой же мощностью, что и модели, имеют меньшую потерю приливной зоны, чем у его компьютерного аналога . Был сделан один вывод, что будущие исследования должны быть сосредоточены на уязвимости отдельных видов по сравнению с влиянием на морских птиц в целом.
Строительство приливных заграждений в заливе, заливе или устье - один из немногих случаев, когда межвидовые отношения были повсеместно затронуты. Удержание приливной воды изменяет расписание видов, которые доминируют в прибрежных средах обитания от верхних до средних. В то же время нижний берег остается под водой в течение более длительных периодов времени. Образовавшаяся вынужденная экосистема разрушает большинство присутствующих видов, за исключением рыб, питающихся приливом. Продолжительные периоды прилива предоставляют больше возможностей для поиска пищи, следовательно, в этих случаях можно наблюдать рост популяции.
Структуры более крупных приливных заграждений изменяют размыв и отложения в их соответствующих средах обитания. Размыв и осаждение относятся к перемещению и обмену отложений по дну водоема. Центр инженерных исследований и разработок армии США в Виксбурге, штат Миссисипи, заявил, что прекращение естественных отложений наносов напрямую привело к увеличению смертности морской травы, поскольку ростки не могли нормально расти на измененном морском дне. Это было бы еще более разрушительным для придонной жизни, которая обитает под дном океана, поскольку на них легко повлиять изменения потока, протекающего по дну океана. Было бы трудно предотвратить и это, поскольку эти организмы нелегко переместить, поскольку они очень чувствительны к изменениям в своей атмосфере.
