Как скрестить приливную энергетику с ветряной?

Японская MODEC Inc. (Mitsui Ocean Development & Engineering Inc.), считающаяся лидером по поставкам плавучих платформ, неожиданно подалась в электроэнергетический бизнес. Ну то есть не совсем неожиданно, ибо она контролируется Mitsui Engineering & Shipbuilding, которая управляется кэйрэцу Mitsui Group, а та, само собой, занимается и энергетикой.

Но подход MODEC к этому начинанию, прямо скажем, радикально отличается от того, что демонстрируют иные японские компании.

Макет Skwid: ротор Дарье сверху, турбина Сальвониуса снизу. Обратите внимание на асимметричность корпуса плавучей платформы. (Фото MODEC.)

Офшорные ветряки считаются одним из самых перспективных направлений развития эоловой энергетики. Ветры над морем дуют дольше, а средняя скорость их выше, чем над землёй. Никаких территорий в море отчуждать не нужно, не нужно покупать землю, ветряки можно располагать дальше друг от друга, потому что места хватает, и так далее.

У всей этой идиллии есть один, но мощнейший недостаток: офшорное ветроэлектричество дороже сухопутного в 3-4 раза. Вызвано это тем, что морские ветряки — циклопические (рядом с обычными) сооружения. Их «корни» уходят прямо на морское дно. То есть в открытом море их не построить, а у побережья они радикально более материалоёмки, чем традиционные установки, которым не нужен фундамент стометровой глубины.

На выставке Wind Expo 2013 героиня этой заметки представила макет системы, называемой ею Skwid. Она объединяет высокий ротор Дарье с вертикально расположенными лопастями и турбину Сальвониуса... для подводного использования. Да, обычно такая схема применяется в ветряках, но японцы посчитали, что рациональнее упрятать турбину Сальвониуса под воду — ведь её эффективность прямо пропорциональна сцеплению со средой, в которой она находится.

Так, к слову, уже поступали: подводные части многих буёв в прибрежных зонах оснащены небольшими турбинами Сальвониуса, вырабатывающими толику энергии, чтобы питать датчики. Однако здесь у неё более претенциозная роль: по мысли MODEC, гибридная система использует одновременно энергию приливов-отливов и ветра, что делает её более конкурентоспособной по цене вырабатываемой электроэнергии на фоне других плавающих генерирующих систем.

Использование ротора Дарье вместо обычного ветряка с горизонтально расположенными лопастями позволит системе, уверены разработчики, иметь куда бóльшую ометаемую площадь при тех же размерах надводной части. Кроме того, у турбины Дарье более низкий центр тяжести, да и её вращение будет стабилизировать плавающую платформу.

Турбина Сальвониуса (вверху) уже скрещивалась с ветроэнергетикой, причём успешно, объединяясь в гибридный ротор Сальвониуса — Дарье (внизу), однако на сей раз они будут работать на одной установке, но сразу в двух средах. (Фото Wikimedia Commons.)

Ну а турбина Сальвониуса под водой будет использовать энергию слабых приливных и отливных течений.

Прототип мощностью в 500 кВт лишь готовится к наземным и морским испытаниям, однако производитель намерен закончить их уже в нынешнем году.

Пока ветряки на плавучих платформах серийно никто не строит. Если японцы запустят их производство, им первым в мире удастся создать офшорные эоловые электростанции, по материалоёмкости сравнимые с наземными, одновременно способные выступать в качестве приливных.

Подготовлено по материалам Tech-On!.