Волновые электростанции

В больших акваториях, где велик нагон (область образования ветровых волн), т. е. пространство, где ветер дует над поверхностью воды, трение между воздухом и поверхностью воды вызывает рябь, переходящую в зыбь, потом в волны, а потом — в валы (волны с наибольшим периодом и длиной). Такие океанические волны около берега обычно достигают от 1 до 3 м в высоту (от подошвы до гребня). Некоторые — например, возникающие вследствие взаимодействия больших зон с низким давлением и ураганов — могут достигать до 25 м от подошвы до гребня. Валы вполне способны производить полезную энергию. В обычном случае эта энергия рассеивается в прибое, когда валы достигают берега. Волновой электрогенератор способен превратить энергию морских валов в электроэнергию.

Как это работает

Бывали ли вы в бассейнах с искусственными волнами? Эти волны делают, закачивая и выкачивая воздух из частично погруженной в воду камеры. Если эта камера герметична (изолирована от воды и воздуха) во всех точках, находящихся выше уровня воды (кроме отверстия, к которому подведен насос), но проницаема для воды в любой точке ниже уровня воды, вода в камере циклически поднимается и опускается «в такт» с поступлением воздуха в камеру и выкачиванием его оттуда. Волнопродуктор (устройство для создания искусственных волн) преображает механическую энергию (накачки воздуха) в энергию, распространяющуюся по воде в виде волн.

Теперь представьте тот же самый процесс, но в обратном порядке. Предположим, на некотором расстоянии от берега в бурном море помещена некая камера. Она, как и устройство для создания искусственных волн, имеет сверху (над уровнем воды) отверстие. Если эта камера надежно закреплена на морском дне и не движется вверх и вниз, водяные валы, проходя через нее, повышают и понижают уровень воды внутри камеры. Сама поверхность воды внутри камеры в принципе остается плоской, и колебания воды выталкивают и втягивают воздух в камеру через отверстие сверху. В отверстии установлена воздушная турбина, подобная газовой турбине в двигателе реактивного самолета. Выталкиваемый и втягиваемый воздух вращает турбину, и результирующий механический вращательный момент приводит в действие электрогенератор. Произведенная генератором электроэнергия преобразуется в преобразователе энергии в переменный электрический ток частотой 60 Гц (или 50 Гц в Европе) и передается в линии электропередачи.