مقبوليت استحصال انرژي از امواج اقيانوسها رو به رشد بوده و در تلاش جهت استفاده از اين منبع عظيم انرژي تجديدپذير، سه روش مختلف تحت بررسي و آزمايش قرار گرفته است .

رشد روز افزون تقاضاي انرژي الكتريكي انگيزه اي قوي براي جستجوي منابع پايدار انرژي است . اقيانوسها كه 70 % از كره زمين را پوشانده اند ، منبع عظيم استفاده نشده انرژي تجديدپذير در قالب امواج هستند . براساس برآوردهاي شوراي جهاني انرژي ( WEC ) ، انرژي الكتريكي قابل استحصال از تبديل انرژي جنبشي موج ، در حدود 2000 Twh در سال است . استحصال حتي 2/0 % از اين انرژي معادل تقاضاي جهاني براي انرژي الكتريكي خواهد بود.

شكل 1- استحصال انرژي الكتريكي از امواج اقيانوس

امواج ، متمركزترين منبع انرژي جنبشي و بالطبع منبعي پايدار و رايگان براي انرژي الكتريكي ، در اثر وزش باد در سطح اقيانوس بوجود مي آيند . انرژي ذخيره شده در موج با مسافت طي شده افزايش يافته و با رسيدن آن به ساحل، و بعضا با تبعات ويرانگر ، تخليه ميشود . روشهاي نوين استفاده از اين انرژي مورد بررسي و تحقيق قرار دارند .

مناسبترين اقيانوس در اين خصوص اقيانوس آرام بوده و منبع عظيمي براي توليد انرژي الكتريكي بحساب ميآيد . تقريبا تمام انرژي در چند متر روي سطح اقيانوس متمركز مي شود . انرژي نهفته در پيشاني موج متناسب با مجذور ارتفاع آن بوده و بصورت زير محاسبه ميشود:

شايان ذكر است كه مؤلفه اصلي هزينه اين پروژه ها انتقال و اتصال انرژي الكتريكي توليد شده به شبكه هاي محلي است .

فناوري

امروزه فناوري توليد انرژي از موج اقيانوسها وجود دارد ، بطوريكه بيش از 400 اختراع در اين زمينه به ثبت رسيده است كه از آنها به سه روش اصلي در تبديل انرژي جنبشي اقيانوس مي توان اشاره كرد :

1- كانالي به شكل مخروط ناقص ، آب را در مخزني مرتفع ذخيره كرده و اين آب در بازگشت به سطح دريا توربيني را به حركت در مي آورد . اين سيستمها بصورت on shore يا off shore قابل اجرا هستند . نمونه on shore آن ، سايت Tapchan است كه از سال 1985 تا 1988 در نروژ فعال بوده است .

نوع off shore آن يك ساحل مصنوعي شناوربنام Merrimack است كه توسط آمريكائيها ساخته شده است.

2- روش دوم عبارت است از استفاده از حركت عمودي امواج اقيانوس توسط مكانيزمهاي گوناگوني از قبيل پمپ هاي هيدروليك ، فنرها و پليمرهاي پيزو الكتريك .

3- در روش سوم از يك ستون نوساني آب ( OWC ) استفاده ميشود . آب بالارونده در يك استوانه ، هواي فشرده را از درون يك توربين عبور ميدهد . سپس در بازگشت ، هوا را درجهت مخالف فشرده و از توربين ديگري عبور ميدهد . پيشقدم در اين زمينه ، كمپاني Wave Gen. مالك Limpet، از يك توربين بادي ساده استفاده ميكند. اين سيستم طوري طراحي شده است كه اجزاء برقي آن در خشكي قرار دارد .

سيستم ياد شده در جزيره Islay در اسكاتلند واقع بوده و حدود 500MW برق به شبكه سراسري تزريق مي كند

. 

شكل 2- پيش بيني ظرفيت نصب شده تبديل انرژي موج در مناطق مختلف جهان

يك اقيانوس شناس استراليائي ، ( OWC ) را با متمركز كردن امواج ورودي توسط منعكس كننده هاي سهموي تكامل بخشيده و موفق به تمركز و تقويت انرژي موج گشته است . شركت استراليائي Energetech اين سيستم را با مقياس 1:25 در دانشگاه South Wales مورد آزمايش قرار داده است .

بررسيها، تقويت ارتفاع موجي معادل 2 تا 4 برابر را نشان داده اند . برمبناي مطالعات انجام شده، منعكس كننده هايي به ابعاد 40*20 ^m قادر خواهند بود تواني بين 250 ^KW تا 1^MW در روز توليد كنند .

ملاحظات اقتصادي

از عوامل عمده عدم قطعيت تضمين سرمايه گذاري در زمينه انرژي موج، سود دهي اين سيستمها است . هرچند هزينه استحصال انرژي موج در طي دهسال گذشته بنحو قابل ملاحظه اي كاهش يافته است، اكثر طراحان درحال حاضر قيمت 0.1$/kWh را مد نظر دارند و تلاش ميكنند آنرا به 0.05$/kwh در طرحهاي نسل جديد خود برسانند . اين امر با استفاده از تجربيات موجود در اين زمينه و نيز تجربيات حاصل از اكتشاف نفت و گاز در اعماق دريا، كه طراحان و مهندسين را قادر ساخت سيستمهايي با راندمان و قابليت بالاتري را براي اين منظور طراحي نمايند ، ممكن خواهد بود .

شكل 3- فرآيند كاهش هزينه تبديل انرژي موج در دهه گذشته

پيش بيني آينده

اقيانوسهاي انرژي منتظر بهره برداري هستند در حاليكه شركتهاي متعددي با توسعه فن آوري خاص خود درصدد اثبات عملكرد آنها در دريا هستند .

بازار اروپائي به احتمال زياد در دهه آينده اين فناوري را در تسلط خود خواهد داشت در حاليكه بازار آمريكا در طرحهاي آينده به سوي انرژي هاي هيدروكربن روي خواهد آورد . ساير بازارها فاقد سطح سرمايه گذاري و حمايت لازم در درازمدت جهت پذيرش ريسك تبديل انرژي موج، خواهند بود. بازار اروپا علاوه بردسترسي به حمايت مالي، به خريداران فراوان وشبكه گسترده متكي بوده و از افزايش تمايل به سمت انرژيهاي نو باخبر است. تمام اين عوامل باعث گسترش تبديل انرژي اقيانوس دراين قاره خواهدشد .

از آنجائيكه اين انرژي قابل اعتماد بوده و منبع آن قابل پيش بيني است ، طراحي سيستمهائي براي افزايش پايداري شبكه و تثبيت ولتاژ آن عملي است .

در نهايت اينكه ، تعهد كشورها به كاهش صدور گازهاي گلخانه اي باعث گسترش و اقتصادي شدن اين فن آوري خواهد شد .

منبع : مجله PEI

مرکز تازه های صنعت برق

آدرس : http://www.peimagazine.com

http://alibahmaei.blogfa.com/