Тот факт, что моря и океаны являются гигантским, практически неисчерпаемым резервуаром энергии, побуждает технологов и инженеров активно работать над самыми разными концепциями ее практического использования. На прошедшей недавно в Бильбао международной конференции по проблемам энергетических ресурсов мирового океана (International Conference on Ocean Energy 2010) было представлено немало таких проектов. Большинство из них существуют уже не только на бумаге, но и в виде работающего прототипа, пусть эти установки пока и не претендуют на производство электроэнергии в промышленных масштабах.

О ряде таких проектов мы уже писали - например, об энергоустановке, в которой используется перепад температур между глубинными и поверхностными слоями воды, а также о двух разных концепциях использования энергии приливов и отливов.

Концепция Wave Star

Но этим разнообразие подходов к эксплуатации энергоресурсов океана отнюдь не исчерпывается. К наиболее перспективным относится использование энергии волн. Датская компания Wave Star Energy - мировой лидер в разработке этой технологии - смонтировала свою экспериментальную установку в Северном море возле мыса Ханстхольм на северо-западе страны.

Климат здесь суровый, сильные ветры и высокие волны - явление круглогодичное и практически постоянное. Установка расположена в море в 300 метрах от берега, там, где заканчивается портовый пирс, и связана с ним коротким пешеходным мостиком, что позволяет сотрудникам попадать к месту работы в любую погоду. Сама же установка представляет собой продолговатую металлическую конструкцию на четырех опорах.

На первый взгляд, она похожа на морскую нефтедобывающую платформу, только гораздо меньше. Но если приглядеться, то легко заметить, что главное отличие - не в размере, а в том, что с одной стороны платформы выступают два рычага, к концам которых прикреплены огромные округлые поплавки диаметром 5 метров. "Поплавки изготовлены из стекловолокна, - поясняет Лоран Маркиз (Laurent Marquis), технический директор компании. - В рабочем положении они опущены на воду и раскачиваются волнами, что заставляет рычаги перемещаться вверх-вниз. Каждый из рычагов соединен с гидравлическим цилиндром, и через них движение поплавков передается, в конечном счете, на вал электрогенератора".

У прототипа немало достоинств...

Установка построена в Польше, на знаменитой Гданьской верфи. Пусть рядом со стандартной нефтедобывающей платформой она выглядит небольшой, на самом деле ее размеры весьма внушительны: длина - 40 метров, высота - 6 метров, высота опор - 25 метров. Общая масса сооружения - 1000 тонн. Каждый из поплавков способен производить от 25 до 50 киловатт электроэнергии - в зависимости от высоты волн.

"Оптимальная высота волны - 2,5 метра, - говорит Лоран Маркиз. - Но если волнение на море усиливается настолько, что высота волны превышает 3 метра, мы - во избежание повреждения установки - поднимаем поплавки из воды. А на случай шторма у нас есть возможность поднять всю платформу на высоту до 10 метров. Это большое преимущество нашей системы по сравнению с другими волновыми установками, полностью погруженными в воду".

У конструкции, разработанной компанией Wave Star Energy Marquis, есть и другие преимущества. Например, такое: практически все наиболее важные компоненты оборудования находятся внутри платформы, то есть защищены от разрушительного воздействия такой агрессивной среды как морская вода. А, скажем, наличие пешеходного мостика, то есть доступность платформы с суши, существенно упрощает техобслуживание и ремонт. Кроме того, установка позволяет вырабатывать электроэнергию и в условиях очень слабого волнения на море, почти штиля.

...но есть и серьезные недостатки

Впрочем, у этой концепции есть, конечно, и недостатки. Один из них состоит в том, что она непригодна для эксплуатации в открытом море: в месте установки платформы глубина не должна превышать 15 метров. Там, где стоит сегодня прототип, глубина составляет 7 метров. Правда, по словам Лорана Маркиза, в одной только Европе мест, подходящих для размещения таких систем, немало - помимо Дании, они есть в Ирландии, Шотландии, Португалии и Франции.

Что же касается экспериментальной установки у мыса Ханстхольм, то она представляет собой, по сути дела, одну секцию большой волновой электростанции, которую планируется возвести здесь в 2011-2012 годах, предварительно демонтировав прототип. Эта электростанция будет отличаться от нынешней экспериментальной установки только длиной (70 метров вместо 40), количеством поплавков (20 вместо 2) и мощностью (500 киловатт вместо 50). Впрочем, есть и еще один чрезвычайно важный, можно сказать, решающий параметр: стоимость проекта. Пока предложенная технология экономически неконкурентоспособна.

"Нам необходимо резко снизить расходы, - признает Лоран Маркиз, - ни много ни мало на 90 процентов по сравнению с прототипом. Мы уже знаем, как добиться двукратного удешевления за счет совершенствования и повышения эффективности гидравлической системы. Но мы также знаем, что этого недостаточно".

Тем не менее, Лоран Маркиз уверен, что проблему удастся решить в самом ближайшем будущем и что через два года первая коммерческая волновая электростанция его компании вступит в строй.

Автор: Владимир Фрадкин
Редактор: Дарья Брянцева