Все рубрики Обратная связь Карта сайта
Версия для слабовидящих
ICOНовостиЭкономика и бизнесИсследования и анализВсе материалы

Многофункциональный морской комплекс

17.12.2011

Научно-производственное предприятие "Гидроэнергоспецстрой"

Научно-производственное объединение "Эрга" и

МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО МОРСКОГО КОМПЛЕКСА

1. Проблемы использования энергии морского волнения и защиты береговых сооружений Потребности человечества в энергии в настоящее время удовлетворяются главным образом за счет использования углеводородов, гидроэлектростанций и атомной энергии. Использование этих источников энергии носит традиционный характер, но на этом пути возникает много проблем. Запасы углеводородов ограничены. Строительство гидроэлектростанций требует создания больших водохранилищ, что приводит к потере высокопродуктивных сельскохозяйственных земель. Череда серьезных аварий на атомных электростанциях, которые произошли в Советском Союзе, США, Японии ставит под сомнение целесообразность этого направления энергетики. Названные обстоятельства заставляют искать новые источники энергии. Одним из возможных источников энергии, которая может быть использована для обеспечения жизни и деятельности людей, является энергия морского волнения. Расчеты выполненные для мирового океана показывают, что мощность волнения на поверхности морей и океанов может доходить до 10 миллионов мегаватт. Причем эта энергия является возобновляемой, т.е. постоянно пополняется за счет энергии солнца. Огромная энергия морского волнения является причиной многочисленных разрушений берегов и береговых сооружений. Поэтому требуются специальные мероприятия по защите берегов, портов и прибрежных населенных пунктов от разрушающего воздействия морского волнения.

Практическое использование энергии морского волнения также как и строительство защитных береговых сооружений от разрушающего воздействия волн требует больших капиталовложений. Однако экономическая эффективность использования энергии морского волнения и создания защитных береговых сооружений может быть значительно повышена если решение этих двух проблем объединить. Это может быть сделано путем создания специального многофункционального морского комплекса, который объединяет функции защиты берега от разрушающего воздействия волн и преобразования энергии волн в полезную работу, в частности в электроэнергию. Многофункциональный морской комплекс (ММК), установленный вдоль берега, позволяет использовать часть энергии волн для совершения полезной работы - получения электроэнергии, перекачивания жидкостей, преобразования в тепло и т.п. При этом большая часть оставшейся энергии волнения рассеивается при прохождении волн через конструкцию ММК. Таким образом энергия волн достигающих берега значительно уменьшается. Уменьшается и разрушающее воздействие волн на береговые сооружения. Предварительные расчетно-экспериментальные оценки показывают, что в полезную работу может быть преобразовано 20-40% начальной энергии волн, а общая энергия волн после прохождения ММК может быть снижена в 4-10 раз. Таким образом энергия волн, достигающих берега, практически полностью теряет свой разрушающий потенциал.

2. Многофункциональный морской комплекс Многофункциональный морской комплекс (ММК) предназначен для защиты прибрежных акваторий от морского волнения, размещения на этих акваториях искусственных островов и пирсов для жилых зон, культурно-развлекательных и лечебных учреждений, стоянок катеров и судов.

Круглогодичное функционирование ММК обеспечивается за счет комбинированной энергетической установки, состоящей из газотурбинного блока, волновой электростанции, ветровых электрогенераторов и солнечных батарей.

Основными частями ММК являются:

Защитный пояс, выполняющий функции волнореза, несущей конструкции энергокомплекса и оснований для обустройства эллингов для катеров и яхт; Комплекс комбинированного преобразования энергии, который состоит из газотурбинной энергетической установки, волновой электростанции (ВлЭС), ветровой электростанции (ВЭЛ), солнечной электростанции (СЭС) и технического модуля с опреснителем морской воды и системой утилизации сточных вод; Искусственные острова и пирсы расположены в защищенной от волнения зоне служат для размещения жилых зданий, культурно-развлекательных и оздоровительных учреждений, административных зданий, стоянок для катеров и судов.

Для строительства ММК научно-производственным предприятием «Гидроэнергоспецстрой» совместно с архитектурной мастерской А.В.Мельниченко разработана специальная технология возведения гидротехнических сооружений с использованием опорных сотовых бонов. Эта технология позволяет экономически эффективно и надежно выполнить строительство защитных дамб, пирсов, причалов и других несущих конструкций для размещения различных сооружений на воде.

Защитные сооружения совмещают с комплексом комбинированного преобразования энергии. Его основным модулем является волновая электрическая станция (ВлЭС), которая преобразует энергию морского волнения в электроэнергию.

Основной задачей энергетического комплекса является надежное энергообеспечение потребителей на основе комбинированного преобразования возобновляемых источников энергии – энергии волнения, энергии ветра и солнечной энергии в единой системе с традиционной газотурбинной электростанцией, работающей на природном газе.

Защитные сооружения с комплексом комбинированного преобразования энергии

Использование комбинированного энергокомплекса позволяет надежно и эффективно обеспечивать всех потребителей необходимой электроэнергией внутри ММК, а при избытке энергии передавать ее другим потребителем на берегу. При этом в периоды активного использования волновой и ветровой энергии происходит экономия традиционных видов топлива и продлеваются сроки работы традиционного энергетического оборудования за счет сокращения наработанных моточасов. Автоматизированная система управления позволяет при различных погодных условиях регулировать параметры рабочего органа ВлЭС обеспечивая ее оптимальную работу и перераспределять электрическую нагрузку между различными источниками энергии.

Общий вид блока ВлЭС с ветроэлектрогенераторами и солнечными батареями

3. Отработка элементов и определение характеристик ВлЭС. Оценка эффективности преобразования энергии морского волнения в полезную работу. ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова совместно с компанией «Гидроэнергоспецстрой» разработало технологию выбора основных элементов ВлЭС и определения эффективности преобразования энергии морского волнения в полезную работу в т. ч. электроэнергию.

Технология предусматривает проведения комплекса расчетных и экспериментальных работ на штатном и специальном оборудовании, который включает:

- Расчетное и экспериментальное определение характеристик рабочего органа ВлЭС; - Моделирование условий работы основных элементов ВлЭС и проведение систематических модельных испытаний ВлЭС в бассейне на волнении с различными характеристиками; - Измерение кинематических и динамических параметров рабочего органа ВлЭС и волнения; - Расчетно-экспериментальное определение эффективности преобразования энергии морского волнения в полезную работу при различных условиях нагрузки; - Оценку защитных характеристик ММК.

Выбор характеристик конструктивных элементов ВлЭС проводится на основе результатов модельных испытаний, проводимых в опытовом бассейне на волнении. Длина бассейна 250 м, ширина 4 м. В торцевых частях бассейна установлены волнопродукьоры пневматического типа, которые позволяют создавать регулярное волнение с различной длиной и высотой волн. Максимальная высота волнения в бассейне 180 мм.

Преобразование энергии морского волнения в электроэнергию

Оценка эффективности преобразования энергии морского волнения в полезную работу в т.ч. электроэнергию проводится на основе измерения механических и электрических параметров работы ВлЭС. Полезная механическая работа вычисляется на основе измерения сил, действующих на рабочий орган, и его перемещений. Вырабатываемая электрическая энергия вычисляется на основе измерения величины тока и напряжения.

Запись мгновенных значений механической мощности на штоке электрогенератора (синий цвет) и электрической мощности (красный цвет) при различных условиях электрической нагрузки

Защитные свойства ММК основаны на частичном преобразовании разрушающей энергии морского волнения в полезную работу и рассеивании большей части оставшейся энергии на конструкциях защитного комплекса.

Оценка защитных качеств ММК выполняется на основе измерения высот волн перед защитным поясом и за ним.

Источник: www.erga.ru

Приливные электростанции - использование энергии морских приливов История малого судостроения

Использовать энергию приливов человечество начало около тысячи лет назад, в основном в странах Северной Европы, где высота приливных волн достигает достаточного уровня и мощности. Получаемая энергия использовалась в основном для работы многочисленных мельниц, лесопилок и прочих подобных производств, но только в последнее время, в связи с угрозой энергетического и экологического кризисов, многие страны всерьёз приступили к разработке проектов по полному переходу экономики на использование энергии исключительного этого типа.

17.12.2011
Японские разработчики представили новый электромобиль - Новости - InterRight

Японская фирма SIM-Drive, специализирующаяся на разработке и производстве электромобилей представила прототип модели нового автомобиля SIM-LEI, который должен поступить на рынок в 2013 году. По утверждению разработчиков, SIM-LEI может преодолеть 333 километра без подзарядки аккумулятора.

Фирма SIM-Drive является совместным проектом 34 компаний, в число которых входят японский Университет Кейо, Mitsubishi Motors и энергетическая компания IHI. Разработчики SIM-LEI надеются впоследствии продать конструкцию автопроизводителям для массового выпуска. На базе SIM-LEI предполагается создать несколько модификаций транспортных средств, включая грузовики и автобусы.

17.12.2011
Новый электромобиль от Land Rover

В прошедшие выходные в южноафриканском городе Дурбан прошла крупная презентация концептуально нового электромобиля от Land Rover. Этим автомобилем оказался электрический внедорожник на базе классического Defender.

Представленный электромобиль был разработан компанией Barket Performance. Внедорожник имеет мотор мощностью 59кВт, и способен разогнаться до 60км/ч. Производители утверждают, что зарядки аккумулятора хватит на 80км. На крыше электромобиля расположены солнечные батареи, они аккумулируют солнечную энергию и при необходимости подзаряжают машину.

17.12.2011
Все статьи

Комментарии

В мире

137 274 411 548 685 685