Vlnové elektrárny - příklady tří projektů
Energie oceánských vln převyšuje měrnou sílu jak větru, tak solární energie… Průměrný výkon vln oceánů a moří přesahuje 15 kW na metr a při výšce vlny 2 metry může výkon dosáhnout všech 80 kW na metr.
Při přeměně energie vln může být účinnost výrazně vyšší než u jiných alternativních metod, jako jsou větrné a solární elektrárny, dosahující 85% účinnosti.
Energii z valení moře lze získat přeměnou oscilačního pohybu vln nahoru a dolů na elektrickou energii prostřednictvím generátoru. V nejjednodušším případě by generátor měl přijímat točivý moment hřídele, přičemž by nemělo docházet k mnoha mezikonverzím a většina zařízení by měla být umístěna co nejvíce na souši.
První průmyslová verze vlnové elektrárny, kterou postavila skotská společnost Pelamis Wave Power, byla uvedena do provozu v roce 2008, 5 kilometrů od pobřeží v Povua de Varzin v regionu Agusadora v Portugalsku.Elektrárna se jmenuje Pelamis P-750. Skládá se ze tří stejných měničů, které se houpou na vlnách Atlantského oceánu a společně generují 2,25 MW elektrické energie. Každý převodník se skládá ze čtyř sekcí.
Konvertory jsou dlouhé 120 metrů, mají průměr 3,5 metru a váží 750 tun. Tyto hady jsou podobné plovoucím kolonám čtyř aut nebo mořským drakům, jak jim místní říkají.
Každá sekce obsahuje hydromotor a generátor. Hydraulické motory jsou poháněny olejem, který pohání písty, které jsou zase ovládány pohybem kloubů nahoru a dolů ve vlnách. Klouby obsahují speciální výkonové moduly navržené pro co nejefektivnější spolupráci s písty.
Hydraulické motory roztáčí generátory, které zase vyrábějí elektřinu. Elektřina je dodávána na pevninu pomocí silových kabelů. Tato energie stačí k napájení 1600 domů v pobřežním městě Pauvoa de Varzin.
V roce 2009 byla u pobřeží Orknejských ostrovů na severu Skotska spuštěna další unikátní stavba, která vyrábí energii z vln Severního moře. Byl navržen a postaven edinburskou společností Aquamarine Power, generátor «Oyster», což znamená «Oyster».
Projekt je velké plovoucí čerpadlo, které se ve vlnách houpe tam a zpět a pohání tak dvoucestné čerpadlo umístěné na dně v hloubce asi 16 metrů.
Konstrukčním rysem je, že celá elektrická část zařízení je vyvedena na břeh a spojení mezi těmito dvěma částmi - plovákovým čerpadlem a pozemní elektrárnou - je prostřednictvím potrubí, kterým mořská voda proudí pod tlakem do hydroelektrárny.
Tato stanice zásobuje elektřinou několik stovek domů a maximální výkon, který systém dokáže vyvinout, je 600 kW.
Aquamarine Power věří, že projekt Oyster je jen prvním krokem. Společnost zvažuje vybudování flotily 20 takových jednotek, které by mohly vyrábět megawatty elektřiny pro napájení 9 000 soukromých domů. Další možností by mohla být výstavba komplexu několika plovoucích čerpadel pracujících na výkonné pozemní vodní turbíně.
Ve stejném roce 2009 byla ve Velké Británii u pobřeží Cornwallu zahájena výstavba komplexu vlnových generátorů Wave Hub, které jsou připojeny ke břehu pomocí napájecího kabelu. Sada generátorů značky PowerBuoy, americké společnosti Ocean Power Technologies, funguje vertikálním pohybem plováků, které kloužou po sloupech ukotvených na dně. Hloubka, kde jsou sloupy instalovány, je 50 metrů a celková kapacita systému 400 bójí bude celkem 50 MW.
Jde o největší vlnovou elektrárnu na světě a její výstavba je plánována na 5 let. Bóje jsou umístěny v moři, začínají ve vzdálenosti 16 kilometrů od pobřeží, kde se nachází město Hailey, a dále, přes 1800 metrů, má být rozmístěno celkem 400 takových bójí. Projekt se neustále (stále) vyvíjí a technická data jsou všude jiná. Podle posledních neoficiálních údajů bylo dosaženo maximálního výkonu 20 MW.
Bóje jsou uspořádány následovně. Sloup obsahuje uvnitř generátor, který je poháněn soustavou pístů a generuje elektřinu, když bóje vibruje proti vlnám. Elektřina z každé bóje je přenášen drátem do podvodní rozvodny, ze které napájecí kabel přenáší elektřinu na souš.