利用海洋能源发电已经不是一个新想法了。主要的挑战是以低成本以及几乎不影响环境的前提下,开发高效率的能源转换系统。在意大利,有一个在海洋能源领域非常有前途的项目,它就是REWEC3。

共振波能转换器(REWEC3)是一种通过海上的波浪能产生电力的先进技术。这种类型技术的第一个实例已在奇维塔韦基亚港成功构建。其作用原理是基于振荡水柱(OWC)系统。

 OWCs作为对环境低影响的可再生能源其潜力巨大。当OWC内水位和周围的水位一起上升时,空气的位置通过水的流动在收集腔内部被替换,然后通过PTO系统来回驱动,把这个空气运动转换成能量。这些通换空气运动转化为电能的机型中,PTO系统需要一个双向涡轮机。这确保无论气流的方向在哪里,涡轮机总是往同一方向转动,从而提供了连续的能量。

 奇维塔韦基亚的REWEC3系统是来自位于雷焦卡拉布里亚,地中海大学的一个研究项目,并且现在由企业 Wavenergy.it 所经营。部署安装的核心部分是一个混凝土制成的钢筋沉箱。这个沉箱的向海浪面有一个竖井(1),通过一个开口连接(2)海水,在一侧,同样有一个更深地下沉式开口(4),连接另一侧的内室(3)。该内室有处于下方位置的海水(3a)和上层位置的气囊(3b)。空气风道(5)通过自整流涡轮连接气囊和外部环境空气(6)。波浪的作用力在入口处制造了压力变化并受力与垂直的竖井(2)。因此轴内的水会跟着内部结构上升和下降。通过这种方式,轴上端位置的空气袋会压缩或膨胀。风道内的气流(5)然后驱动自整流涡轮工作(6)。

安装REWEC3的原则是利用在海上的波浪运动来发电。空气室中的空气被交替压缩(通过波峰)和减压(通过波谷),以便在导管内部形成交流气流并驱动自整涡轮。随后通过同轴发生器产生电能。

谈谈发电设备安装REWEC3的优势:

  • 它们不会影响自然景观的欣赏,因为从外面几乎看不到设备的存在。
  • 它们吸收海浪的作用力,并缓和风暴对海岸线的影响。
  • 由于提高了涡轮机的位置,所以不会危及到海洋动物。
  • 每安装一公里的长度,每年可生产8000兆瓦时的电量。

像REWEC3这样的系统显然需要可靠和敏捷的监控,去监测撞击所产生的波浪压力差。经过大量的测试后,地中海大学的研究人员最终选择了STS的高精度ATM.1ST/N液位传感器。影响这个决定至关重要的原因是,ATM.1ST/N 压力变送器的响应时间非常短,平均<1毫秒/10 …90%FS,以及可以非常好的长期稳定在很宽泛的温度范围之内。此外,还需要感谢STS测量仪器的模块化结构,可以很容易地适应不同的需求。甚至,安装 ATM.1ST/N 液位传感器后可以很容易地配合使用来自国家仪器的数据记录仪。

Image Source: Wavenergy.it