Công nghệ hiện đại Năng lượng sóng

Các thiết bị công suất sóng thường được phân loại theo phương pháp được sử dụng để nắm bắt năng lượng của sóng, bằng vị trí và bằng hệ thống tăng năng lượng. Địa điểm là bờ biển, gần bờ và ngoài khơi. Các loại mất điện bao gồm: ram thủy lực, bơm ống đàn hồi, bơm-to-shore, tuabin thủy điện, tuabin khí,[21]máy phát điện tuyến tính. Khi đánh giá năng lượng sóng như một loại công nghệ, điều quan trọng là phải phân biệt giữa bốn phương pháp phổ biến nhất: phao hấp thụ điểm, bộ suy hao bề mặt, cột nước dao động và thiết bị tràn.

khái niệm năng lượng sóng chung: 1. Bộ thu hút điểm, 2. Bộ suy hao, 3. Bộ dao động sóng dao động, 4. Cột dao động, 5. Thiết bị Overtopping, 6. Chênh lệch áp suất ngập nước

Phao hấp thụ điểm

Thiết bị này nổi trên bề mặt nước, được giữ bằng dây cáp nối với đáy biển. Các phao sử dụng sự tăng và giảm của các phiến để tạo ra điện theo nhiều cách khác nhau bao gồm trực tiếp thông qua máy tạo tuyến tính,[22] hoặc thông qua máy phát điện được điều khiển bởi bộ chuyển đổi tuyến tính-quay-tơ[23] hoặc máy bơm thủy lực.[24] EMF được tạo ra bằng cáp truyền dẫn điện và âm thanh của các thiết bị này có thể là mối quan tâm đối với sinh vật biển. Sự hiện diện của phao có thể ảnh hưởng đến cá, động vật có vú biển và chim là nguy cơ va chạm nhỏ tiềm ẩn và các địa điểm trú ẩn. Tiềm năng cũng tồn tại cho sự vướng víu trong các dòng neo đậu. Năng lượng loại bỏ khỏi sóng cũng có thể ảnh hưởng đến bờ biển, dẫn đến một khuyến cáo rằng các trang web vẫn còn một khoảng cách đáng kể từ bờ biển.[25]

Bộ suy giảm bề mặt

Các thiết bị này hoạt động tương tự phao hấp thụ điểm, với nhiều phân đoạn nổi kết nối với nhau và được định hướng vuông góc với sóng tới. Một chuyển động uốn cong được tạo ra bởi các phiến động đẩy các máy bơm thủy lực để tạo ra điện. Các hiệu ứng môi trường tương tự như các phao hấp thụ điểm, với một mối quan tâm thêm rằng các sinh vật có thể bị chèn ép ở các khớp.[25]

Công cụ chuyển đổi sóng dao động

Các thiết bị này thường có một đầu cố định với cấu trúc hoặc đáy biển trong khi đầu kia được tự do di chuyển. Năng lượng được thu thập từ chuyển động tương đối của cơ thể so với điểm cố định. Các bộ chuyển đổi sóng dao động thường xuất hiện dưới dạng phao nổi, cánh tà hoặc màng. Các mối quan tâm về môi trường bao gồm rủi ro va chạm nhỏ, rạn san hô nhân tạo gần điểm cố định, EMF tác động từ cáp ngầm, và loại bỏ năng lượng vận chuyển trầm tích.[25] Một số thiết kế này kết hợp phản xạ parabol như một phương tiện để tăng năng lượng sóng tại thời điểm bắt giữ. Các hệ thống chụp này sử dụng chuyển động tăng và giảm của sóng để thu năng lượng.[26] Khi năng lượng sóng được bắt tại nguồn sóng, công suất phải được chuyển đến điểm sử dụng hoặc kết nối với lưới điện bằng truyền tải điện cáp điện ngầm.[27]

Cột nước dao động

Dao động Cột nước thiết bị có thể được đặt trên bờ hoặc trong vùng biển sâu ngoài khơi. Với một buồng khí được tích hợp vào thiết bị, nở khí nén trong các buồng hút không khí thông qua một tuabin khí để tạo điện.[28] Tiếng ồn đáng kể được tạo ra khi không khí được đẩy qua các tuabin, có khả năng ảnh hưởng đến chimsinh vật biển khác trong vùng lân cận của thiết bị. Ngoài ra còn có mối quan tâm về sinh vật biển bị mắc kẹt hoặc vướng vào các buồng khí.[25]

Thiết bị Overtopping

Thiết bị chạy ngược là cấu trúc dài sử dụng vận tốc sóng để lấp đầy một hồ chứa với mực nước lớn hơn so với đại dương xung quanh. Năng lượng tiềm năng trong chiều cao hồ chứa sau đó được bắt với các tuabin đầu thấp. Các thiết bị có thể ở trên bờ hoặc nổi ngoài khơi. Các thiết bị nổi sẽ có những lo ngại về môi trường về hệ thống neo đậu ảnh hưởng đến [sinh vật đáy sinh vật], sinh vật trở nên vướng víu, hoặc các hiệu ứng EMF được tạo ra từ cáp ngầm. Ngoài ra còn có một số lo ngại về mức độ thấp của tiếng ồn tuabin và loại bỏ năng lượng sóng ảnh hưởng đến môi trường sống gần.[25]

Chênh lệch áp suất ngập

Các bộ chuyển đổi dựa trên chênh lệch áp suất chìm là một công nghệ tương đối mới hơn[29] sử dụng màng dẻo (thường được gia cố bằng cao su) để chiết năng lượng sóng. Những bộ chuyển đổi này sử dụng chênh lệch áp suất tại các vị trí khác nhau dưới sóng để tạo ra sự chênh lệch áp suất trong hệ thống chất lỏng cất cánh kín. Sự chênh lệch áp suất này thường được sử dụng để tạo ra dòng chảy, điều khiển một tuabin và máy phát điện. Bộ biến áp chênh lệch áp suất chìm thường xuyên sử dụng màng linh hoạt làm bề mặt làm việc giữa đại dương và hệ thống cất cánh điện. Màng mang lại lợi thế hơn các cấu trúc cứng nhắc của việc tuân thủ và khối lượng thấp, có thể tạo ra sự ghép nối trực tiếp hơn với năng lượng của sóng. Bản chất tương thích của chúng cũng cho phép thay đổi lớn hình học của bề mặt làm việc, có thể được sử dụng để điều chỉnh phản ứng của bộ chuyển đổi cho các điều kiện sóng cụ thể và để bảo vệ nó khỏi tải quá nhiều trong điều kiện khắc nghiệt.

Một bộ chuyển đổi ngập nước có thể được đặt ở trên đáy biển hoặc ở giữa. Trong cả hai trường hợp, bộ chuyển đổi được bảo vệ khỏi tải trọng va đập nước có thể xảy ra tại bề mặt tự do. Tải sóng cũng giảm trong tỷ lệ [[phi tuyến tính] phi tuyến tính] với khoảng cách bên dưới bề mặt tự do. Điều này có nghĩa là bằng cách tối ưu hóa độ sâu ngập nước cho một bộ chuyển đổi như vậy, có thể tìm thấy một sự thỏa hiệp giữa việc bảo vệ khỏi tải trọng cực lớn và khả năng tiếp cận với năng lượng sóng. Các WEC ngập nước cũng có khả năng làm giảm tác động đối với tiện nghi và điều hướng biển, vì chúng không ở trên bề mặt. Ví dụ về các bộ chuyển đổi áp suất chênh lệch ngập nước bao gồm M3 Wave, mWave của Bombora Wave Power,và CalWave.