Nhà máy điện sóng - ví dụ về ba dự án
Năng lượng của sóng biển vượt quá sức mạnh cụ thể của cả gió và năng lượng mặt trời… Công suất trung bình của sóng biển và đại dương vượt quá 15 kW trên mỗi mét tuyến tính và với chiều cao sóng là 2 mét, công suất có thể đạt tới tất cả 80 kW trên mỗi mét tuyến tính.
Khi chuyển đổi năng lượng sóng, hiệu quả có thể cao hơn đáng kể so với các phương pháp thay thế khác như nhà máy điện gió và năng lượng mặt trời, đạt hiệu suất 85%.
Năng lượng từ sóng biển có thể thu được bằng cách chuyển đổi chuyển động dao động lên xuống của sóng thành năng lượng điện thông qua một máy phát điện. Trong trường hợp đơn giản nhất, máy phát sẽ nhận được mô-men xoắn của trục, trong khi không nên có nhiều chuyển đổi trung gian và hầu hết các thiết bị phải được đặt càng nhiều càng tốt trên đất liền.
Phiên bản công nghiệp đầu tiên của nhà máy điện sóng, do công ty Pelamis Wave Power của Scotland xây dựng, đi vào hoạt động năm 2008, cách bờ biển tại Povua de Varzin 5 km, thuộc vùng Agusadora, Bồ Đào Nha.Nhà máy điện được gọi là Pelamis P-750. Nó bao gồm ba bộ chuyển đổi giống hệt nhau lắc lư trên sóng Đại Tây Dương và cùng nhau tạo ra 2,25 MW năng lượng điện. Mỗi bộ chuyển đổi bao gồm bốn phần.
Các bộ chuyển đổi dài 120 mét, đường kính 3,5 mét và nặng 750 tấn. Những con rắn này tương tự như những đoàn xe nổi gồm bốn chiếc ô tô hoặc những con diều biển như cách gọi của người dân địa phương.
Mỗi phần chứa một động cơ thủy lực và máy phát điện. Động cơ thủy lực được dẫn động bằng dầu làm chuyển động các pít-tông, từ đó các pít-tông này được điều khiển bởi sự chuyển động lên xuống của các khớp nối theo từng đợt. Các khớp nối chứa các mô-đun năng lượng đặc biệt được thiết kế để hoạt động hiệu quả nhất với các pít-tông.
Động cơ thủy lực quay máy phát điện, từ đó tạo ra điện. Điện được cung cấp vào bờ thông qua cáp điện. Năng lượng này đủ để cung cấp điện cho 1.600 ngôi nhà ở thị trấn ven biển Pauvoa de Varzin.
Vào năm 2009, một cấu trúc độc đáo khác đã được hạ thủy ngoài khơi quần đảo Orkney, phía bắc Scotland, nơi tạo ra năng lượng từ những con sóng của Biển Bắc. Nó được thiết kế và chế tạo bởi công ty Aquamarine Power ở Edinburgh, máy phát điện «Oyster», có nghĩa là «Hàu».
Dự án là một máy bơm nổi lớn dao động qua lại theo sóng và do đó dẫn động một máy bơm hai chiều nằm dưới đáy ở độ sâu khoảng 16 mét.
Đặc điểm thiết kế là toàn bộ phần điện của thiết bị được đưa vào bờ và mối liên hệ giữa hai phần này - máy bơm phao và nhà máy điện trên đất liền - thông qua một đường ống mà nước biển chảy dưới áp lực đến máy phát thủy điện.
Trạm này cung cấp điện cho hàng trăm ngôi nhà và công suất tối đa mà hệ thống có thể phát triển là 600 kW.
Aquamarine Power tin rằng dự án Oyster chỉ là bước đầu tiên. Công ty đang xem xét xây dựng một đội gồm 20 đơn vị như vậy có thể tạo ra megawatt điện để cung cấp năng lượng cho 9.000 ngôi nhà riêng. Một lựa chọn khác có thể là xây dựng một tổ hợp gồm nhiều máy bơm nổi hoạt động trên một tuabin thủy điện mạnh mẽ trên đất liền.
Cùng năm 2009, tại Vương quốc Anh, ngoài khơi bờ biển Cornwall, việc xây dựng tổ hợp máy tạo sóng Wave Hub, được kết nối với bờ bằng cáp điện, đã bắt đầu. Một bộ máy phát điện mang nhãn hiệu PowerBuoy, thuộc công ty Ocean Power Technologies của Mỹ, hoạt động nhờ chuyển động thẳng đứng của các phao trượt trên các cột được neo ở phía dưới. Độ sâu nơi các cột được lắp đặt là 50 mét và tổng công suất của hệ thống gồm 400 phao sẽ là 50 MW.
Đây là nhà máy điện sóng lớn nhất trên thế giới và việc xây dựng nó được lên kế hoạch trong 5 năm. Các phao được đặt trên biển, bắt đầu từ khoảng cách 16 km tính từ bờ biển nơi có thành phố Hailey, và xa hơn, hơn 1.800 mét, tổng cộng 400 phao như vậy sẽ được triển khai. Dự án liên tục (vẫn) phát triển và dữ liệu kỹ thuật khác nhau ở mọi nơi. Theo dữ liệu không chính thức mới nhất, công suất tối đa 20 MW đã đạt được.
Các phao được bố trí như sau. Cột chứa một máy phát điện bên trong được điều khiển bởi một hệ thống pít-tông và tạo ra điện khi phao dao động trước sóng. Điện từ mỗi phao, nó được truyền bằng dây đến một trạm biến áp dưới nước, từ đó một dây cáp điện truyền điện vào đất liền.