Один из самых больших, но в то же время нетронутых чистых источников энергии на планете — энергия волны — может в один прекрасный день осветить миллионы домов по всему земному шару. Но прошло более ста лет после первых испытаний силы океанских волн, а она остается одним из самых сложных источников энергии для захвата.
В настоящее время инженеры американской Sandia National Laboratories проводят одно из самых масштабных исследований в истории тестирование энергии волн, чтобы улучшить производительность волновых преобразователей энергии. Проект проходит при участии представителей Военно-морского флота США в городе Бетезда, штат Мэриленд, в одном из самых больших волновых симуляторов в мире длиной 110 метров и шириной 73 метра, который способен вместить 45 тысяч кубометров воды.
Проектом от лаборатории Sandia руководят Райан Коу и Джерджио Балли. Они собирают данные от проводимых численного моделирования и экспериментальных исследований в поисках создания улучшенных методик, проектирования стратегических систем управления и практического тестирования различных конструкций преобразователей энергии волн.
«Наша цель состоит в том, чтобы улучшить экономическую жизнеспособность этих устройств», сказал Коу. «Для того, чтобы сделать это, мы разрабатываем различные способы управления волновыми генераторами, чтобы увеличить количество энергии, которые они поглощают. В то же время, мы смотрим, как уменьшить нагрузки и напряжения на этих устройствах в тяжелых условиях, чтобы в конечном счете увеличить продолжительность их жизни в воде».
Коу сказал, что их многочисленные первоначальные исследования показывают, что улучшение контроля над генераторами «может значительно увеличить поглощение энергии на целых 300 процентов».
Для того, чтобы лучше контролировать динамические характеристики генераторов, Коу и Бацелли используют моделирование и методы контроля, которые были успешными в других отраслях промышленности, например, в аэрокосмической промышленности.
«Системы, которые мы использовали, были вокруг нас всё это время, но как ни странно, они до сих пор не были применены к волновым преобразователям энергии», сказал Бацелли. «До сих пор мы знаем, что методы, которые мы используем, являются более эффективными, в том числе экономически, чем существующие методы. Мы получаем больше информации в долю времени».
Теперь, когда Sandia завершила первый раунд анализов в воде, Коу сказал, что их цель состоит в том, чтобы обработать все собранные данные для разработки новой, усовершенствованной модели волнового генератора, которая будет использоваться на следующем этапе тестирования.
«Это будут чрезвычайно сложная машина», сказал Бацелли. «Она должна будет непрерывно подстраиваться под внешнюю среду, так как волны океана постоянно меняются. С помощью этой установки и технологий военно-морского флота у нас есть уникальная возможность изучить проблемы и количественные оценки последствий. Мы хотим помочь отрасли, предлагая решения проблем, с которыми сталкивается волновая энергетика».
Данный проект стартовал в 2013 году и финансируется Управлением по энергоэффективности и возобновляемых источников энергии правительства США.
