Альтернативная энергетика: Стальные устрицы доставят на берег энергию волн.

Темп колебаний этих огромных железяк должен быть достаточно низким, чтобы не представлять угрозы для рыбок, ну и пловцов, если на то пошло (иллюстрация Aquamarine Power).

Самый масштабный проект в области морской энергетики обещает обеспечить электричеством миллион домов. Над этой задачей будут "трудиться" примечательные установки, которые ныне воспринимаются большинством не иначе как технический курьёз. Планов – на десятилетие. Но первенцы технологии покажут свои способности уже в нынешнем году.

Компания Aquamarine Power (базирующаяся в Эдинбурге) при содействии специалистов из Королевского университета в Белфасте (Queen’s University Belfast) разрабатывает несколько вариантов альтернативных электростанций. Как нетрудно догадаться, все её проекты основаны на использовании энергии моря.

И, видимо, заложено в них не только здравое зерно, но и светлая экономическая перспектива, поскольку на днях стало известно, что разработки Aquamarine будут материализованы в "большом масштабе".

23 февраля Aquamarine Power заключила соглашение о партнёрстве с ирландской Airtricity (подразделением крупной шотландской компании Scottish and Southern Energy).

Airtricity — один из мировых лидеров "зелёной энергетики", располагающий крупными ветровыми фермами в Республике Ирландия, Северной Ирландии, Шотландии, Англии, Уэльсе, Нидерландах, Португалии, Германии и планирующий их существенно приумножить. А теперь эта компания решила обратиться ещё и к водной стихии. И даже готова сделать в это дело энные капиталовложения.

Прибрежные воды Великобритании – один из самых удачных районов в мире для развития волновой и приливной энергетики. Aquamarine Power в очередной раз подтвердила это, разработав собственную компьютерную программу оценки перспективности различных участков для строительства морских электростанций. Так было найдено несколько удачных "точек", способных в будущем поставить в сеть несколько гигаватт электричества. Но на их освоение уйдёт немало лет (иллюстрация Larry Wall).

По данному соглашению партнёры к 2020 году должны построить в Великобритании и Ирландии россыпь приливных и волновых электростанций общей мощностью в один гигаватт! Немало, прямо скажем, – таков средний расход электричества у примерно одного миллиона частных домов. И это, по некоторым данным, самая крупная сделка в области океанской энергии.

Предполагается, что в рамках данного проекта масштабное применение найдут две разработки эдинбургской компании.

Первая, под названием Oyster ("Устрица"), представляет собой оригинальную волновую электростанцию. И пусть внешнего сходства этой установки с устрицей – ну совершенно никакого, зато совпадает размещение: моллюски главным образом селятся у береговой линии, в пределах сотни-другой метров от кромки пляжа и на умеренных глубинах в считанные метры, или десятки метров.

Вот и Oyster предложено ставить на дно близ берегов (там, где они не будут мешать судам), на глубине порядка 12 метров.

Огромные поплавки, закреплённые на дне на мощных рычагах, должны раскачиваться под действие пробегающих над ними волн. Это очень напоминает элегантные "железные водоросли", но есть существенные отличия.

Первый полномасштабный образец "Устрицы" уже почти готов (иллюстрация Aquamarine Power).

В том проекте электрический генератор располагался у основания рычага – под водой. А вот специалисты из Эдинбурга решили, что всю электрику следует оставить на берегу – так она дольше проработает, да и обслуживать и ремонтировать её будет несравненно проще.

А вот на дне останется только суперпоплавок и приводимый им в движение двухсторонний поршневой насос. Последний погонит морскую воду на берег, где она будет крутить ротор гидроэлектрогенератора.

Такая идея разделения в пространстве механизма сбора волновой энергии и блока, преобразующего её в электричество, видимо, носится в воздухе (или плавает в воде?). Вот в волновой станции Элвина Смита, так же в море, был оставлен лишь поплавок-насос (только раскачивающийся вверх-вниз).

Однако в той установке воду предложено было закачивать в горное водохранилище, служащее ёмкостью для ГЭС классического типа, а в проекте Aquamarine, судя по всему, вода под давлением сразу поступает в турбину.

Схема "устричной" станции. Один экземпляр такой машины будет вырабатывать от 300 до 600 киловатт в зависимости от места установки и ряда других деталей. Но авторы концепции, конечно, видят в мечтах целые наборы таких аппаратов, дающих в сумме уже мегаватты. Несколько поплавков с насосами могут сообща работать на одну большую береговую гидротурбину, что сократит стоимость комплекса (иллюстрация Aquamarine Power).

Летом нынешнего года первый прототип Oyster должен вступить в строй на Оркнейских островах в Европейском исследовательском центре морской энергии (European Marine Energy Centre — EMEC).

Вторая любопытная разработка Aquamarine Power – это приливная турбина Neptune.

"Нептун". Расчётный КПД этой грандиозной установки составляет 45% (иллюстрация Aquamarine Power).

Здесь тоже стоят две турбины на одной опоре, но масштаб новой установки – больше. И мощность выше вдвое. Каждый из двух генераторов Neptune даёт до 1,2 мегаватта, а вместе, стало быть, – 2,4.

"Вертушки" этой станции двунаправленные. То есть они будут крутиться и при приливе, и при отливе.

И, что важно, чем больше по размеру отдельная турбина – тем дешевле вырабатываемая ею энергия. Тут работает эффект масштаба (который уже в полной мере опробован в ветровой энергетике).

Экспериментальный образец "Нептуна" Aquamarine также намерена вскоре испытать на тестовом участке EMEC, но несколько позже "Устрицы". А в дальнейшем и та и другая машины должны быть брошены на реализацию "плана 2020".

Оркнейские острова славятся приличными волнами (синие стрелки) и значительными приливными течениями (белые стрелки). Именно потому здесь расположился Европейский исследовательский центр морской энергии, в котором сразу несколько компаний или уже тестируют, или собираются испытывать свои волновые и приливные установки (иллюстрация EMEC).

Грандиозный проект Aquamarine и Airtricity, конечно, не единственный в альтернативной энергетике региона, хотя и один из крупнейших (пока, правда, бал тут правят ветряки, а разномастные волновые станции и приливные турбины – только догоняют "выскочек").

Но если всё пойдёт по плану, морское направление развития энергетики получит мощный импульс.

К тому же 2020 году, по некоторым оценкам, в Британии в целом общая доля морской энергии может достичь 10% или около того (и это не считая ветровых ферм, в том числе очень перспективных оффшорных), а Шотландия, в частности, намерена в том же году и вовсе половину своего энергопотребления обеспечивать за счёт ветра, приливов и волн!

Вот тогда уже никто не скажет, что подобные "Устрицам" установки – забавная экзотика и не более.