Инженеры из компании Vert Labs, резидента Фонда "Сколково", предложили проект волновой электростанции ВЭС, вырабатывающей в отдалении от берега сжатый воздух, из которого уже на берегу производится электроэнергия. Обычно для эффективной работы ВЭС требуются волны определенной высоты и интенсивности. Тем более, у берегов внутренних морей высота волн очень мала, как и разница уровней воды при приливах-отливах. Главное преимущество новой системы как раз в использовании невысоких волн. 

Сейчас около 70 компаний по всему миру разрабатывают устройства, преобразующие энергию волн в электричество. Компания Vert Labs производит сетевые волновые электростанции, используемые в странах, имеющих существенные запасы океанической энергии, и недостаточные или дорогие запасы нефти, газа или угля. Коммерческие интересы Vert Labs распространяются на Европу, Японию и США.

Принцип работы ВЭС:

   Несущая конструкция состоит из семи поплавков, объединенных в шестиугольник подвижными рейками. На каждом поплавке — по роторному компрессору, соединенному с рейками через обгонные муфты. Когда волны качают поплавки, рейки двигаются в вертикальной плоскости. От реек на обгонные муфты передается крутящий момент. Каждая муфта вращает вал компрессора, компрессор сжимает атмосферный воздух. Схема компрессора — ноу-хау Vert Labs, он разработан так, чтобы сжимать воздух даже при одном-двух оборотах в минуту, ведь на низких волнах можно получить только такую скорость вращения. Компрессоры подают сжатый воздух в пневматический шланг, который тянется до берега. На берегу электрогенератор превращает энергию сжатого воздуха в электрическую. Потери энергии при передаче не более 1,4% на 1 км. Пневматический шланг намного легче медного кабеля, потому его можно подвесить на поплавках. Это проще и дешевле, чем прокладка силовой линии по дну. К тому же конструкция экологически безвредна. 

Внешний вид несущей конструкции ВЭС компании Vert Labs. Иллюстрация: Vert Labs

"Для сравнения, распространенная сегодня система Power Buoy 150 компании Ocean Power Technologies с 1 кв. м. снимает 3150 Вт мощности. Но это при высоте волны не менее 1,5 м, а на номинальную мощность (150 кВт) система выходит при высоких штормовых волнах от 5 м. Во внутренних морях, таких как Средиземное, Балтийское, Внутреннее (Япония), Карибское, значительное время высота волн ниже 1,5 м. Наша разработка снимает с 1 м2 всего 34,5 Вт, но уже при высоте волны 0,6 м — то есть может использоваться практически повсеместно и постоянно. В отличие от конкурентых систем, мы можем охватывать практически любую площадь. Одна шестиугольная ячейка имеет диаметр 7,2 м и вырабатывает 2.3 кВт при высоте волны 0,6 м. 432 ячейки, объединенные в сеть, дадут при той же волне 1 МВт. Стоимость такой сети $3,2 млн. Стоимость комплекса Power Buoy, вырабатывающего 1 мВт, составляет $3,9 млн", — говорит главный инженер Vert Labs Евгений Табота.

 
Контурентные преимущества системы:
 
1. Высокая производительность и выработка 100% номинальной мощности на высоте волны от 0,5 м – стандартные условия на Дальнем Востоке РФ.
 
2. Многократное повторение типовых недорогих поплавковых модулей, высокая надежность.
 
3. Гибкий сбор энергии, без пиковых нагрузок
 
Волновая сеть производится из полимерных материалов, и поэтому она гораздо лечге и дешевле по сравнению с гигантскими металлическими устройствами. Иллюстрация: Vert Labs
 
   Размещение ВС и ее техобслуживание будет производиться исключительно с поверхности моря, а для фиксации ячеек будут использовать грибовидные якоря. Это литые свинцовые полусферы со сквозными отверстиями, предотвращающими образование под якорем воздушной подушки. Их используют с середины XIX века для прочного, длительного удерживания, к примеру, плавучих маяков на любых донных ландшафтах в условиях сильных ветров и течений. Таким образом, ячейки могут спускаться на воду с обычного рыболовецкого судна, оснащенного стрелой от 7 м.
 

"Внедрив нашу систему, мы дадим людям дополнительные рабочие места. Для производства электричества в море можно будет привлекать рыбаков, а не дорогих инженеров или подводных сварщиков. Рыбаки смогут на своих судах ставить или чинить наши станции — все необходимые работы можно будет выполнить с помощью гаечного ключа и крана. Все это сделает морское электричество дешевой альтернативой ветрякам и солнечным батареям", — отмечает генеральный директор Vert Labs, Олег Дмитриев.

 
   Опубликовано по материалам kommersant.ru и vertlabs.org.