Wytwarzanie energii przy użyciu fal oceanicznych: przegląd / Kavadiki Veerabhadrappa, B.G. Suhas, Chidanand K. Mangrulkar, R. Suresh Kumar, V.S. Mudakappanavar a, Narahari, K.N. Seetharamu

0
539
[Dziś przeczytałem artykuł na temat budowy elektrowni wykorzystującej fale morskie. Szwedzka firma opracowała technologię pozwalającą na wykorzystanie fal morskich do generowania energii elektrycznej. Zestawiła swoje rozwiązanie z pływającą morską farmą wiatrową, żeby porównać koszty. Okazało się, że koszty elektrowni wykorzystujących fale morskie są już dziś prawie siedmiokrotnie niższe od kosztów farm wiatrowych. Jak wygląda historia tych badań i kierunki poszukiwań? O tym między innymi w zamieszczonym artykule. (Redakcja WOBEC)]

Abstrakcyjny

Od dziesięcioleci Ziemia przypomina ludziom o znalezieniu lepszych sposobów wytwarzania energii niż spalanie paliw kopalnych, co skutkowałoby emisją szkodliwych gazów do środowiska. Oczekuje się, że światowe zużycie energii znacznie wzrośnie w ciągu następnej dekady i jeśli to samo zaniedbanie w stosunku do środowiska będzie kontynuowane, nadejdzie dzień, w którym czyste powietrze nie będzie dostępne. Tradycyjne praktyki wytwarzania energii regularnie przypominają nam o poważnym zagrożeniu, jakie stanowią dla środowiska. Istnieje zatem potrzeba wytwarzania niezależnej i czystej energii elektrycznej. Energia fal może być postrzegana jako możliwe źródło czystej energii, które można wykorzystać do celów wytwarzania energii. Chociaż metoda ta jest stosunkowo nowa i konkurencyjna ekonomicznie, istnieje rosnący trend w jej kierunku, który zyskuje zainteresowanie ze strony rządu i przemysłu. Istotną cechą tych fal jest to, że mają one najwyższą gęstość energii w porównaniu z innymi odnawialnymi źródłami energii.

1-s2.0-S2666285X22000632-main

1 . Wprowadzenie

Fale morskie są najpotężniejszymi nośnikami energii w odnawialnych źródłach energii, ponieważ wykazują duże zasoby energii we wszystkich obszarach geograficznych. Naukowcy uważają, że fale w oceanie są w stanie wygenerować 2 terawaty (TW) rocznie na całym świecie. Globalna teoretyczna energia z fal odpowiada 8 × 106 terawatogodzinom (TWh) rocznie, co stanowi około 100-krotność całkowitej produkcji hydroelektrycznej całej elektrowni [1]. Wyprodukowanie tej energii przy użyciu paliw kopalnych spowodowałoby emisję 2 milionów ton 𝐶𝑂2. Paliwa kopalne stanowią około 80% energii pierwotnej brutto, a Międzynarodowa Agencja Energii (IEA) przewiduje, że w 2030 r. będzie podobnie, biorąc pod uwagę wzrost globalnego zużycia energii o 1,6% rocznie [2]. Przestrzegając zasad Protokołu z Kioto, energia fal może przyczynić się do zmniejszenia zanieczyszczenia powietrza [1]. Dlatego też zaleca się wykorzystanie tej technologii w jak najszerszym zakresie. Stwierdzono, że świat ma 8 × 105 km linii brzegowej przekraczającej gęstość mocy fal 30 kW/m [3]. Potencjał Indii wynosi średnio około 14 kW/m, przy około 7500 km linii brzegowej. Nawet przy zaledwie 10% wykorzystaniu, generowana energia może wynosić od 3750 × 103 do 7500 × 103 kW [4]. W 1924 r. rozpoczęto pierwsze badania fal pływowych na dużą skalę na różnych wyspach przy użyciu stacji elektrycznych, śluz i elektrowni [5]. Sposoby rozwoju konwencji energii fal trwają od wielu lat. Opracowane urządzenia mają różne modele i rozmiary. Często prowadzi to do drogich i kosztownych procesów w przypadku dużych i wyrafinowanych urządzeń. Jednak koszty związane z budową, naprawami, układaniem kabli elektrycznych, magazynami ziarna, maszynami skalującymi, sprzętem i zarządzaniem projektem nie zależą od wielkości konwertera energii fal (WEC). Dlatego większe urządzenia, które generują duże ilości energii, są lepsze niż mniejsze urządzenia. Istnieje tylko kilka WEC, które są w stanie poprawić generowanie energii, w porównaniu do energii wiatrowej, gdzie możemy zwiększyć moc wyjściową energii poprzez zwiększenie powierzchni omiatania. Wynika to z faktu, że od początku ich rozwoju, WEC mają optymalny rozmiar, a zatem swoboda dalszego rozwoju produktu jest trudna [6-13]. Ruch falowy, jak wiemy, jest bardzo arbitralny. W związku z tym potrzebny jest mechanizm, który wykorzystywałby i przekształcał niestabilne dane wejściowe w stałe i stabilne dane wyjściowe w postaci energii elektrycznej. Siły pochodzące od fal są pochłaniane przez absorber, prawdopodobnie boję. Pochłonięta energia może być bezpośrednio przekształcona w energię elektryczną za pomocą liniowego generatora z magnesami trwałymi lub w kilku etapach za pomocą przetworników hydraulicznych i mechanicznych. Przetworniki te należy dobierać z uwzględnieniem czynników takich jak żywotność, trwałość, niezawodność, wydajność itp. System generatora WEC jest przedmiotem trwających badań w celu ewentualnego zwiększenia wydajności całego systemu. Innym ważnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę podczas projektowania WEC, jest miejsce jego wdrożenia, ponieważ muszą być spełnione wymagania i ograniczenia.

1.1 . Magazynowanie energii

Energia uzyskana w wyniku procesu ma być przechowywana za pomocą odpowiedniego urządzenia magazynującego. Te urządzenia magazynujące mogą być krótkoterminowe lub długoterminowe, w zależności od zastosowania. Niektóre z krótkoterminowych urządzeń magazynujących to kondensatory, superkondensatory i superprzewodzące magnetyczne urządzenia magazynujące energię. Niektóre z technologii wykorzystujących kondensatory do magazynowania energii to kondensatory elektrolityczne, kondensatory foliowe i kondensatory ceramiczne. Pomimo wysokiej częstotliwości i niskiej rezystancji zastępczej, kondensatory ceramiczne mają słabą charakterystykę starzenia. Kondensatory elektrolityczne są zwykle używane do przechowywania dużych ilości energii w porównaniu do innych kondensatorów (innych niż SC) o stosunkowo dużej pojemności. Kondensatory elektrolityczne są często używane do utrzymywania napięcia magistrali w celu ograniczenia wahań mocy w programach DC-link na konwerterach mocy. Ze względu na taką charakterystykę, elektrolity mogą być stosowane jako urządzenia energii elektrycznej w wytwarzaniu energii fal, ponieważ podczas wytwarzania energii fal można zaobserwować duże odchylenia mocy. Superkondensatory są bardzo dobre w szybkim rozładowywaniu i mają zdolność do natychmiastowego rozładowania całej zmagazynowanej energii. W przypadku superkondensatorów można zauważyć, że można osiągnąć pojemności rzędu kilo Faradów, ale obecnie jest to zbyt kosztowne. W tym kondensatorze zmagazynowana energia jest określona przez 𝐸 = 1 2 𝐶𝑉 2, co daje, że zmagazynowana energia jest proporcjonalna do pojemności. Superprzewodzący magnetyczny magazyn energii jest rodzajem krótkotrwałego urządzenia magazynującego, które składa się z cewki wykonanej z materiału superprzewodzącego, którego temperatura po schłodzeniu poniżej temperatury krytycznej pozwala cewce na superprzewodnictwo. Energia jest magazynowana w polu magnetycznym dzięki prądowi płynącemu w cewce. Można przechowywać nieokreśloną ilość energii, a prąd nie ulegnie degradacji, dopóki temperatura nie zostanie utrzymana poniżej krytycznej. Superprzewodzący magnetyczny magazyn energii jest wciąż w fazie rozwoju i jest droższy niż inne systemy magazynowania energii. Składa się z ważnej części, takiej jak lodówka, która pomoże zwiększyć podatność na surowy klimat falowy, a także zwiększy wymaganą przestrzeń i konserwację mechaniczną. Z tych powodów małe i średnie przedsiębiorstwa nie są uważane za aplikacje energetyczne zależne od oceanu. W kole zamachowym do magazynowania energii wykorzystywany jest cylinder z wałem, który obraca się w solidnej obudowie. W celu zmniejszenia strat wynikających z tarcia, magnes lewituje cylinder. System ten jest z kolei podłączony do silnika lub generatora. W magazynach energii z kołem zamachowym silnik jest wykorzystywany do konwersji energii elektrycznej, z której można zwiększyć prędkość obrotową wału. Niektóre z urządzeń magazynujących energię przez długi czas to baterie, wodorowe magazyny paliwa, magazyny energii sprężonego powietrza i elektrownie szczytowo-pompowe. Najlepszym sposobem magazynowania nadmiaru energii jest ogniwo paliwowe oparte na wodorze, w którym elektrolizer jest wytwarzany przez wodór gazowy i przechowywany w zbiornikach wysokociśnieniowych. Ogniwo paliwowe można następnie uruchomić w razie potrzeby. W ciągu ostatnich kilku lat przeprowadzono dalsze analizy i stwierdzono, że przy dostępnej technologii straty podczas przechowywania i wysyłania są zbyt wysokie, a optymizm związany z wykorzystaniem wodoru wydaje się spadać. Innymi bardzo szeroko stosowanymi urządzeniami do długotrwałego przechowywania są baterie. Baterie stały się bardzo popularne w ciągu ostatnich kilku dekad. Bateria elektrochemiczna składa się z co najmniej dwóch ogniw elektrochemicznych. Ogniwo składa się z dwóch elektrod i materiału elektrolitowego. W procesie utleniania i redukcji prąd elektryczny powstaje w wyniku reakcji chemicznej na elektrodach [14]. Urządzenie do magazynowania energii sprężonego powietrza ma na celu sprężanie powietrza przy użyciu nadmiaru lub niedrogiej energii do sprężania i przechowywania powietrza. W mniejszych instalacjach powietrze może być przechowywane w zbiornikach, ale w dużych instalacjach powietrze jest przechowywane w podziemnych jaskiniach. Ze względu na wzrost popytu lub gdy ceny są wyższe, zmagazynowana energia jest uwalniana. Sprężone powietrze jest uwalniane do systemu generatora turbiny spalinowej w celu wytworzenia energii elektrycznej

1.2 . Wpływ środowiska

Energia fal ma pozytywny wpływ na środowisko, co zmniejsza ilość szkodliwych gazów, które można wyemitować, aby wydobyć taką samą ilość energii, jaką produkuje WEC. Według Fadaeenejada i in. [15] wykorzystanie energii fal na przybrzeżnych wyspach ma pozytywny wpływ na turystykę, ponieważ wyspy te charakteryzują się stabilnym rozwojem i wysokiej jakości środowiskiem. Naukowcy z Instytutu Elektroenergetyki (2004) zauważyli również, że bezpieczna woda WEC może być wykorzystywana do uprawiania niektórych rodzajów sportów wodnych. Tym samym WEC będą miały znaczący i pozytywny wpływ na wypoczynek i turystykę. Kiedy nadajniki fal zostaną zainstalowane na morzu, efektywne strefy rolnicze nie znikną. Bedard doszedł do wniosku, że instalacja, obsługa, konserwacja i rozładowanie tych WEC będzie stanowić dodatkową korzyść w postaci technologii najbardziej przyjaznej dla środowiska [16] , [17] . Podobnie jak inne źródła energii, energia fal ma również konsekwencje środowiskowe i ekonomiczne, które należy wziąć pod uwagę przy planowaniu nowego obiektu. Wiele kwestii środowiskowych związanych z energią fal jest podobnych do schematów morskich elektrowni wiatrowych. Lekcje z offshore oil, energetyka wiatrowa i inne branże związane z oceanami mogą dostarczyć ważnych informacji podczas projektowania w celu zminimalizowania wpływu energii fal na środowisko. Środowiskowe oddziaływanie WEC ze środowiskiem morskim można określić jako negatywne i pozytywne [17] , [18] , [19] , [20] , [21] . Możliwe skutki dla organizmów, zwierząt gospodarskich, ryb, siedlisk i innych zostały w dużej mierze zbadane przez Frid i in. [18] , Inger i in. [19] , Linley [20] , Simmonds i in. [21] . Zwrócili uwagę na możliwość utraty/osłabienia siedlisk, takich jak kręgowce morskie, ssaki morskiei dużych ryb w celu określenia negatywnych skutków takich hodowli falowych, ryzyka kolizji z głębokimi emisjami hałasu i polami elektromagnetycznymi , a także zdolności do funkcjonowania jako sztuczna rafa, a także odbudowy zniszczonych ekosystemów, które wcześniej sprawdziły się w poprawa różnorodności biologicznej i rybołówstwa [18] , [19] . Oddziaływanie na środowisko jest zróżnicowane w zależności od zakresu przedsięwzięcia i zależy od lokalizacji i ekosystemów w regionie. Skuteczne badanie OOŚ jest niezbędne do ustanowienia systemu monitorowania środowiska, które jest kluczowym elementem decydującym o cyklu życia przetwornika [22] . Leeney i in. [23]przeprowadzili badania na różnych stanowiskach MRI (falowych i pływowych) w północnej Europie, wykorzystując w szczególności dane z projektu SOFIA zebrane za pomocą kwestionariuszy, autorzy sklasyfikowali ocenę środowiskową urządzeń w różnych lokalizacjach w ośmiu kategoriach środowiskowych podczas programu monitoringu, który to ssaki morskie, bentos , ryby i siedliska ryb, ptaki morskie , kręgowce morskie i inne organizmy morskie w różnych lokalizacjach i na różnych podłożach. Programy przybrzeżne i przybrzeżne mogą wpływać na erozję wybrzeża z powodu zmian prądów i fal. Prędkość pulsu, amplituda fal i przepływu wody może być proporcjonalna do wielkości tablicy. Może to spowodować uszkodzenie urządzenia podczas instalacji energii fal. Wiele prętów, bloków betonowych, kotwic i łańcuchów jest przymocowanych do dna oceanu. Przygotowanie terenu może obejmować zależenie od dna morskiego i oczyszczenie dna morskiego w celu zainstalowania kabli elektrycznych. Degradacja oceanów zależy od liczby urządzeń do zainstalowania i zastosowanych systemów kotwicznych. Energia fal nie emituje gazów cieplarnianych i innych zanieczyszczeń atmosferycznychprzy produkcji energii elektrycznej, a emisje powstają na etapie jej budowy, transportu i innych etapów jej cyklu życia. Występują również skutki wyciekuiuwalniania olejów, płynów, farb bioporostowych do morza z siłowników hydraulicznych, pociągi napędowe itp., Z wyjątkiem obszaru instalacji morskich, może to mieć wpływ na lokalne rybołówstwo. Urządzenia pływające mogą być stosowane w celu nadania pierwszeństwa niektórym owocom morza i siedliskom, a także należy ograniczyć dostęp do miejsc połowów oraz ograniczyć dostęp do sieci, kabli i kabli zasilających. Jednakże, podobnie jak na morzach, działalność połowowa może wykraczać poza zakres instalacji. Ssaki morskie mogą być podatne na konstrukcje pływające lub mogą działać jako bariery morskie i migracyjne, mające wpływ na florę i faunę dna morskiego. Wiele morskich instalacji wiatrowych jest bezpośrednio przymocowanych do dna morskiego, a liny kotwiczne mogą stanowić zagrożenie dla niektórych zwierząt, zwłaszcza dużych wielorybów. Płynne urządzenia mikrofalowe mogą również zachęcać marynarzy do wykorzystywania budynków jako tymczasowych tablic. WEC może stanowić zagrożenie nawigacyjne dla przewozu, ponieważ ich niski profil może powodować złożone wykrywanie wizualne lub radarowe. Potencjalnie wpływając na ruch w nocy, kiedy urządzenia wykorzystujące energię fal wybuchają w nocy lub pękają podczas sztormów na ich łodziach. Również przyspieszenie ruchu statków w rejonie, ich konserwacja i naprawy mogą mieć wpływ na jakość wody ze względu na potencjalne wycieki ropy. Hałas z tych urządzeń może wpływać na wieloryby i delfiny, które wykorzystują echo myśliwskie, zwłaszcza w trudnych warunkach. W przypadku urządzeń przybrzeżnych i przybrzeżnych poziomy hałasu podczas pracy zanieczyszczają lokalny hałas na plaży lub wybrzeżu. Jednakże, gdy jest w pełni funkcjonalny, nie może być generowany żaden hałas poprzez maskowanie naturalnego szumu wiatru i fal. Obiekty morskie i znajdujące się w pobliżu mogą mieć wpływ na niektóre rodzaje pływania i sportów wodnych na powierzchniach pływających. Nurkowanie podwodne i jazda na nartach wodnych mogą korzystać ze schronienia zapewnianego przez te obiekty, ale pływanie i żeglarstwo mogą na tym ucierpieć. Duże instalacje mogą mieć wpływ wizualny na turystykę, a głębokość wody wymagana przez pobliskie urządzenia może sięgać kilkuset metrów od brzegu morza. Rozmieszczenie na lądzie i instalacje lądowe, takie jak platformy, kotwy i kable, mogą zmienić przepływ wody i piasku wokół budynku. Zmiany prędkości wody wpływają na erozję wybrzeża i osady, kamienie i otoczaki. Zwiększa się powolny lub ograniczony przepływ wodyosadzanie się osadu . Te problemy środowiskowe można traktować jedynie jako trudności, a od ludzi wymaga się wytwarzania czystej energii bez wpływu na środowisko.

2 . Formacja falowa

Rozkład energii fal na całym świecie można zaobserwować na poniższym Rys. 1 Pokazuje on gęstość fal w różnych częściach świata w kW/m [24]. Połączenie sił wynikających z grawitacji, naprężeń morskich i intensywności powietrza są kluczowymi czynnikami w produkcji fal morskich.

Ryc. 1

  1. Pobieranie: Pobierz obraz w wysokiej rozdzielczości (644 KB)
  2. Pobierz: Pobierz obraz w pełnym rozmiarze

Ryc. 1 . Globalny rozkład mocy fal w kW/m [1]

Rys. 2(a) przedstawia powstawanie fal morskich podczas sztormu. Długość fali zależy od prędkości wiatru, głębokości i topografii morza (koncentrującej lub rozpraszającej energię fali). Fale morskie mają regularny kształt w dużej odległości, zjawisko to nazywane jest falowaniem. Cząsteczki wody napędzane wiatrem wykazują trajektorie kołowe z maksymalnym promieniem na powierzchni i zmniejszają się wraz z głębokością. Ta kombinacja ruchu kołowego jest odpowiedzialna za powstawanie fal i ich prawidłowy rozkład, jak pokazano na rys. 2(b) Odległość między dwoma grzbietami lub dwoma korytami określa długość fali. Wysokość fali H (od szczytu do koryta) jest proporcjonalna do intensywności powietrza i czasu jej trwania. Częstotliwość 𝑓 = 1∕𝑇 określa liczbę fal pojawiających się w jednostce czasu. W rezultacie prędkość fali będzie wynosić 𝑣 = 𝜆∕𝑡 = 𝜆∕𝑓. Stosunek 𝜆∕2𝐻 nazywany jest deklinacją fali, a wartość ta jest większa niż 1∕7, fale są niestabilne i zanikają. Fale długofalowe mają stosunkowo duże długości fal i poruszają się szybko. Ogólnie rzecz biorąc, duże fale są silne.

Ryc. 2

  1. Pobieranie: Pobierz obraz w wysokiej rozdzielczości (624 KB)
  2. Pobierz: Pobierz obraz w pełnym rozmiarze

Ryc. 2 . (a) Powstawanie fal w wyniku burzy [1] oraz (b) Rozchodzenie się fal morskich [1]

Zachodnie wybrzeża czterech obszarów płytkowodnych i fale wschodniego wybrzeża Indii są badane na podstawie danych zebranych z jednego roku pomiarów, a zmiany są analizowane [25,26]. Badanie wskazuje, że 83-85% produkcji energii elektrycznej występuje w okresie letniego monsunu (czerwiec-wrzesień). W pobliżu wybrzeża Pondicherry fala 31,8 kW/m była najbardziej opłacalna. Produkcja energii podczas letniego monsunu jest wyższa niż zwykle; zachodnie wybrzeże Indii ma wyższą wydajność niż wschodnie (15,5 do 19,3 kW/m). W badaniu stwierdzono, że wręcz przeciwnie, wytwarzanie energii w badanych lokalizacjach jest niższe niż w strefach gorących (od 1,8 do 7,6 kW/m). Potencjał energii fal w Indiach pokazano na rys. 3.

Ryc. 3

Ryc. 3 . Potencjał falowy w Indiach [26]

3 . Korzyści

Poniżej wymieniono zalety tej technologii:

  • (I). Energia fal ma dużą gęstość mocy w porównaniu z innymi odnawialnymi źródłami energii.

  • (ii). Energia fal jest bardziej regularna i przewidywalna niż inne formy.

  • (iii). Wśród innych zasobów energia fal jest najczystszą formą i nie ma wpływu na środowisko.

  • (iv). Przy niewielkich stratach energii fala może przemieszczać się na duże odległości.

  • (v). Ograniczenie zużycia nieodnawialnych źródeł energii.

  • (vi). Ekonomiczny sposób produkcji energii elektrycznej.

4 . Wyzwania

Niektóre z wyzwań, które mogą się pojawić, to:

  • (I). Siły obecne w falach mają dowolne kierunki, dlatego są trudne do pochłonięcia.

  • (ii).

    Konwerter energii Wave musi przetrwać burze i zasolenie oceanu.

  • (iii). Wysoki koszt początkowy wytworzenia WEC i odpowiednia konserwacja są kluczowe.

  • (iv). Konwersja losowego, powolnego i dużego ruchu fal na stałą moc wyjściową.

  • (v). Problemy pojawiają się przy przesyłaniu energii elektrycznej z urządzeń podwodnych do sieci lądowej.

  • (vi). Duże WEC mogą być postrzegane jako zakłócenie życia zwierząt morskich.

  • (VII). Jednak te technologie są drogie, konieczny jest dalszy rozwój.

5 . Klasyfikacje WEC

Istnieją różne sposoby klasyfikacji konwerterów energii fal. Niektóre z nich są oparte na lokalizacji urządzenia.

5.1 . Urządzenia linii brzegowej

Te urządzenia, które są obecne na wybrzeżu. Zaletą tych urządzeń jest łatwość instalacji i konserwacji. Mają one być instalowane w hot-spotach w celu lepszego wytwarzania energii. Implementacje tych urządzeń są ograniczone przez geologię linii brzegowej zakres pływów , ochronę scenerii wybrzeża itp. Przykładami są oscylująca kolumna wody , Limpet, port Vizhinjam WEC itp.

5.2 . Urządzenia blisko brzegu

Urządzenia te montuje się w wodach o głębokości do 20 m od linii brzegowej, w odległości 1 km od brzegu. Wytworzona moc jest przekazywana do sieci na lądzie za pomocą kabli elektrycznych. Niektóre przykłady to oscylujący przypływ wody, rybołów, gwiazda fali itp.

5.3 . Urządzenia off-shore

Urządzenia te doświadczają silniejszych reżimów fal i są obecne na głębokości większej niż 40 m w głębokiej wodzie. Niektóre przykłady to Archimedes Wave Swing (AWS), Pelamis, Salter Duck, Wave Dragon, Penguin itp. Na podstawie warunków pracy:

Urządzenia pływające

Urządzenia te unoszą się na morzu i wykorzystują fale powierzchniowe. Układ przetwornicy i generator mają być umieszczone w tych samych urządzeniach. Gwiazda Wave jest tego klasycznym przykładem.

Częściowo zanurzone urządzenia

Urządzenia te są do połowy zanurzone w wodzie i wykorzystują prądy fal powierzchniowych i podwodnych. Wytworzona energia elektryczna może być przesyłana do stacji znajdującej się na brzegu. Oscylacyjny przypływ wody jest przykładem tego typu.

Całkowicie zanurzone urządzenia

Jak sama nazwa wskazuje, urządzenia znajdują się pod wodą i wykorzystują podwodne prądy falowe oraz różnicę ciśnień. Przykładem jest Huśtawka Archimedesa.

6 . Niektóre popularne WEC

Istnieją różne rodzaje WEC; niektóre z nich omówiono poniżej:

6.1 . Pelamis

Pelamis ma swoją oś równoległą do kierunku fali, jak pokazano na ryc. 4 . Są one podzielone na segmenty, które są ze sobą połączone zawiasami. Kiedy te segmenty oscylują w wyniku ruchu falowego, ruch oscylacyjny jest wykorzystywany do pompowania oleju, aw konsekwencji do konwersji tego ruchu wykorzystywany jest układ hydrauliczny . Pelamis to urządzenie typu tłumik https://www.sciencephoto.com/media/154076/view/pelamis-wave-power-artwork ,

Ryc. 4

Ryc. 4 . Pelamy [27]

6.2 . Smok falowy

WD to urządzenie typu over-topping. Przechwytuje wodę do swojego zbiornika, a następnie wypuszcza ją z powrotem do morza przez turbinę, jak pokazano na ryc. 5 (a) i 5 (a). Obrót wału turbiny jest następnie przetwarzany na energię elektryczną za pomocą odpowiedniego generatora.

Ryc. 5

Ryc. 5 . (a) Schemat ideowy Wave Dragon [27] oraz (b) Wave Dragon w działaniu [27]

6.3 . Oscylujący słup wody

OWC to prosta metoda, w której komora znajduje się poniżej poziomu morza. Gdy fale zbliżają się do komory, powietrze wewnątrz niej unosi się i ucieka do atmosfery, ale po drodze napędza turbinę studni , a gdy poziom fali spada, powietrze jest wciągane do komory i ponownie przez turbinę studni, jak pokazano na ryc. 6 . Specjalnością tej turbiny jest to, że zawsze obraca się w jednym kierunku, niezależnie od kierunku wiatru. Ten obrót służy do wytwarzania energii.

Ryc. 6

Ryc. 6 . Schemat ideowy oscylującego słupa wody [27]

6.4 . Oscylacyjny konwerter skoków wody

W tego typu WEC znajduje się oscylator, który jest zawiasowo u dołu, który oscyluje podczas działania fal, jak pokazano na fig. 7 . górna część oscylatora znajduje się powyżej linii wodnej . Ten ruch oscylacyjny jest przekształcany w ruch obrotowy za pomocą turbiny Peltona, która jest napędzana siecią przepływu pochodzącą z oscylatora [27] .

Ryc. 7

Ryc. 7 . Schemat ideowy przetwornicy uderzeniowej wody [27]

6,5 . Huśtawka na fali Archimedesa

AWS to urządzenie wykorzystujące różnicę ciśnień między urządzeniem a falą. Ma cylinder wypełniony powietrzem , którego górna część jest ruchoma, jak pokazano na fig. 8 . Kiedy grzbiet przechodzi nad cylindrem, z powodu ciśnienia nad nim, ruchomy cylinder przesuwa się w dół, a gdy przechodzi koryto, z powodu mniejszego ciśnienia, cylinder porusza się w górę. Ten ruch postępowy można przekształcić w energię elektryczną za pomocą generatora liniowego [27] .

Ryc. 8

Ryc. 8 . Schemat ideowy zamachu falowego Archimedesa [27]

6.6 . Pompa falowa McCabe

Urządzenie McCabe Wave Pump ma trzy pontony , które są połączone zawiasowo, jak pokazano na fig. 9 . Centralny ponton jest połączony z zatopioną płytą amortyzatora na dole. Dwa skrajne pontony nazywane są pontonami rufowymi i dziobowymi; te oscylują z powodu fal i napędzają układ hydrauliczny. Konwersja ruchu na energię elektryczną może odbywać się za pomocą silnika hydraulicznego lub w dowolny odpowiedni sposób.

Ryc. 9

Ryc. 9 . Części pompy falowej McCabe [28]

6.7 . Wodna boja

To urządzenie ma długą rurową konstrukcję, w której znajduje się tłok. Aqua Boja jest pokazana na Rys. 10 . Ruch boi napędza tłok, który z kolei zmienia objętość węża zawierającego wodę morską, co zapewnia wodzie niezbędne ciśnienie. Woda morska napędza turbinę, która wytwarza energię elektryczną.

Ryc. 10

Ryc. 10 . Wodna boja [28]

6,8 . Boja mocy

Boja mechaniczna jest całkowicie zanurzonym urządzeniem pływającym, które porusza się liniowo wzdłuż swojej osi ze względu na różnicę wysokości grzbietu i koryta, jak pokazano na ryc. 11 . Ruch ten można bezpośrednio przekształcić w energię elektryczną za pomocą liniowego generatora z magnesami trwałymi. Pod wodą znajdują się kable do przesyłania wytwarzanej energii elektrycznej na brzeg.

Ryc. 11

  1. Pobieranie: Pobierz obraz w wysokiej rozdzielczości (409 KB)
  2. Pobierz: Pobierz obraz w pełnym rozmiarze

Ryc. 11 . Boja energetyczna [28]

7 . Rodzaje przetworników

Istnieją różne sposoby wytwarzania energii. Niektóre z nich używają przetworników hydraulicznych, przetworników elektrycznych, a niektóre przetworników mechanicznych. Etapy konwersji ruchu falowego na elektryczność przedstawiono na ryc. 12 .

Ryc. 12

Ryc. 12 . Proces wytwarzania energii elektrycznej [29]

7.1 . Urządzenia mechaniczne

Niektóre urządzenia mechaniczne to przekładnie zębate, turbiny Peltona, turbiny studniowe itp. Wadą ich stosowania jest to, że zajmują one dużo miejsca, a także zapewniają mniejszą wydajność. Koła zamachowe są również wykorzystywane do zapewnienia stałej mocy obrotowej, jak pokazano na ryc. 13 .

Ryc. 13

Ryc. 13 . Turbina przetwarzająca energię fal na energię elektryczną [27]

7.2 . Urządzenia hydrauliczne

Urządzenia hydrauliczne są używane, ponieważ są niezawodne i trwałe niż pozostałe. Typowy układ hydrauliczny składa się z pomp , zbiorników, węży, rurociągów, układów tłokowych, płynu nieściśliwego itp. Stosowane są również silniki hydrauliczne . Urządzenia hydrauliczne mają tę wadę, że są nieporęczne, kosztowne i zajmują dużo miejsca, jak pokazano na fig. 14 .

Ryc. 14

Ryc. 14 . Ogólny układ hydrauliczny [27]

7.3 . Urządzenia elektromagnetyczne

Zaletą tych urządzeń jest bezpośrednie przekształcanie ruchu liniowego w energię elektryczną. Popularnym urządzeniem elektromagnetycznym jest generator liniowy. Posiada translator, do którego przymocowane są magnesy trwałe o naprzemiennej polaryzacji, jak pokazano na ryc. 15 . Tłumacz ten przekłada się na nieruchomą obudowę, która zawiera żelazny rdzeń z uzwojeniami. Kiedy występuje ruch postępowy, w cewkach stojana indukowany jest prąd

Ryc. 15

  1. Pobieranie: Pobierz obraz w wysokiej rozdzielczości (194 KB)
  2. Pobierz: Pobierz obraz w pełnym rozmiarze

Ryc. 15 . Generator liniowy [27]

8 . Najnowocześniejsze badania eksperymentalne

Szczegóły najnowocześniejszych badań eksperymentalnych w dziedzinie wytwarzania energii z wykorzystaniem fal oceanicznych można podsumować w formie tabeli i przedstawiono w tabeli 1

Tabela 1 .Podsumowanie stanu rozwoju na całym świecie

Sl nr. Autorski) Tak r Uwagi
1 Solarz 2 Salter wpadł na pomysł, w którym zaproponował projekt systemu, w którym pionowa łopatka jest zamontowana na wydrążonym cylindrycznym elemencie z równoległymi grzbietami na jego powierzchni, obraca się pod wpływem ruchu fal i generuje energię elektryczną i obiecywał wydajność 40%
2 Clément i in. 30 Europejska sieć tematyczna energii fal została utworzona przy udziale przedstawicieli energii fal z 14 różnych krajów europejskich, którzy opracowali różne technologie i projekty konwersji energii fal
3 Kofoed i in. 31 Duńska firma zbudowała przeogromny konwerter energii fal o nazwie Wave dragon, który był pierwszym konwerterem energii fal morskich
4 Szabo i in. 32 Autorzy zaproponowali i przeanalizowali bezpośredni system konwersji mocy fal, który ma zostać umieszczony na Morzu Czarnym w pobliżu wybrzeży Rumunii. Skupili się głównie na generatorze liniowym przetwornika energii fal oraz jego układach energoelektronicznych i sterujących.
5 Camerona i in. 33 Zainstalowana moc Aquamarine Oyster to hydroelektryczne urządzenie wykorzystujące energię fal oceanicznych do generowania energii elektrycznej
6 Boström 34 W proponowanej przez siebie pracy przedstawiono sposoby zamiany energii z fal oceanicznych na energię elektryczną w kilku istniejących technologiach. Generator jest umieszczony na dnie morskim i napędzany przez punktową boję absorbującą na powierzchni oceanu. Kilka jednostek jest połączonych ze sobą w celu zwiększenia całkowitej mocy zainstalowanej. Autor zbadał również, jak generator liniowy będzie działał przy różnych stanach obciążenia. Badania eksperymentalne i symulacyjne na morzu są przeprowadzane na pełnoskalowych generatorach podłączonych do czterech różnych obciążeń.
7 Pecher i in. 8 Warunki testowania prototypu są bardzo ważne. Produkcja energii zależy od charakterystyki fali, są to odchylenie standardowe od poziomu morza, średni okres fali, częstotliwość fal, moc fal. Skalowanie prototypu należy wykonać przy użyciu prawa skalowania Froude’a, a współczynnik skali powinien być taki sam dla warunków falowych i prototypu
8 Barda i Krachta 35 Jochen Bard i Peter Kracht opublikowali raport na temat projektowania strukturalnego urządzeń wykorzystujących energię fal i ich testowania. Hydraulika wydawała się najkorzystniejszą opcją dla systemów hydroenergetycznych, które są bliższe komercjalizacji
9 Faizal i in. 36 Stwierdzono, że do zainstalowania energii fal w określonym miejscu, aby sprawdzić dostępne zasoby, potrzeba danych z co najmniej 15 miesięcy. W tym celu wymagane jest 12 miesięcy na sprawdzenie danych dotyczących różnych pór roku oraz dodatkowe 3 miesiące na sprawdzenie powtarzalności uzyskanych danych
10 Renzi i in. 37 Renzi E z Loughborough University stwierdził, że Oyster wygenerował niedawno 1 megawat energii
11 Shi i in. 38 Istnieją również urządzenia, które są ogromne, posiadają dużą pojedynczą boję, która powoli porusza się ruchem posuwisto-zwrotnym dzięki ruchowi fal, a układy hydrauliczne służą do celów transdukcyjnych, a następnie generator do produkcji energii elektrycznej
12 Chandrasekaran i Raghavi 39 W IIT Madras zastosowano w pełni mechaniczne urządzenie do generowania energii elektrycznej z energii fal. Używali cylindrycznej boi połączonej z dźwignią, a po drugiej stronie były przeciwwagi; obecne jest jednokierunkowe koło zębate, które przekształca ruch oscylacyjny w jednokierunkowy ruch obrotowy, koło zamachowe kompensujące zmiany fali oraz generator, który przekształca obrót w energię elektryczną, wykorzystując zasadę indukcji elektromagnetycznej. Stwierdzono, że wydajność wyniosła 23%
13 Titah-Benbouzid i Benbouzid 40 Fale oceaniczne są uznawane za zasoby, które należy wykorzystać do zrównoważonego wytwarzania energii elektrycznej. W niniejszym artykule zaproponowano aktualny przegląd najnowszych trendów dotyczących technologii konwerterów energii fal głównych, opisując, analizując i ustalając wiele koncepcji konwersji energii fal w odniesieniu do przeglądów opublikowanych już w ostatnich latach. Ponadto omówiono cumowanie i wykazano, że jest to kluczowa cecha masowego wdrażania konwerterów energii fal. Na podstawie swoich badań autorzy zwracają uwagę na pewne wyzwania, które należy przezwyciężyć, aby rozszerzyć wizję wielkoskalowych komercyjnych układów konwerterów energii fal.
14 Angre i Joshiego 25 Społeczność Pacyfiku pracowała nad projektem mającym na celu oszacowanie zakresu kosztów wytwarzania energii za pomocą urządzenia wykorzystującego energię fal, z uwzględnieniem warunków geograficznych i środowiskowych miejsca wytwarzania energii
15 GÜNEY 41 Mukrimin Sevket Guney w swoim artykule szczegółowo wyjaśnił systemy konwersji energii fal i poinformował o modyfikacjach, które należy wprowadzić w obecnych systemach
16 Rosa-Santos i in. 42 Prototyp konwertera fal CECO to konwerter energii odnowionych fal, które są ustawione w Portugalii i zmodyfikowane w celu konwersji energii dynamicznej i potencjalnej fal oceanicznych w oparciu o elastyczną prędkość dwóch zmiennych modułów
17 Farrok i in. 43 Autorzy wyjaśnili dynamikę konwersji energii z energii fal na energię elektryczną, biorąc pod uwagę różne napięcia, prądy, moc i strumień magnetyczny dla trójfazowego PMLG
18 Ambalia i in. 44 W tym artykule autorzy omawiają, w jaki sposób energia elektryczna może być generowana z energii fal przy użyciu kombinacji morskiego pływającego urządzenia cumowniczego i systemu overtopping. Pływające urządzenie zacumowane jest w zasadzie urządzeniem pływającym, które wykorzystuje wzrost i spadek fal do napędzania pomp i jest odpowiedzialne za konwersję energii fal oceanicznych na energię elektryczną. System overtopping wykorzystuje pompowany płyn do napełniania zbiornika na poziomie wyższym niż otaczający ocean. Energia potencjalna dostępna w ten sposób w zbiorniku jest wychwytywana przez turbiny o niskim spadzie, które dalej wytwarzają energię elektryczną. Na podstawie ich badań moc skoncentrowana w energii fal jest 10 razy większa niż energia wiatru.
19 Stegmana i in. 45 Autorzy wyszli z nową koncepcją, taką jak koncepcje hybrydowe lub wieloplatformowe, które mogłyby stanowić rozwiązanie przyspieszające rozwój technologii falowej poprzez połączenie Wave Energy Converters z morskimi turbinami wiatrowymi, co skutkuje podziałem kosztów systemu posadowienia, niższymi kosztami eksploatacji i zarządzania z pewnymi korzyściami dla środowiska
20 Silva i in. 46 W 2018 r. Portugalskie Centrum Technologii Morskich i Inżynierów Oceanicznych opublikowało raport na temat wpływu farmy Wave Energy na sprzęt do akwakultury, który koncentruje się na efekcie osłony dla sieci akwakultury
21 Leijon i Boström 47 W porcie Vizhinjam (Indie) i na wyspie Islay LIMPET (Szkocja) znajdują się unikalne elektrownie, które przekształcają fale w elektryczność za pomocą oscylujących kolumn wodnych (OWC). Wytworzona energia elektryczna jest następnie przesyłana do sieci lokalnej
22 Yusop i in. 29 Uniwersytet San Francisco przeprowadził projekt dotyczący wykonalności energii fal, opisał efektywność energetyczną fal, analizę zasobów fal, technologię i ekonomię wykorzystania energii fal wokół południowo-zachodniego Oceanu San Francisco oraz generowanie energii przy użyciu technologii udarów zanurzonych w koszt podobny do projektów energii słonecznej. Firma Ocean Power Technology zaprojektowała punktowe urządzenie pochłaniające zwane Power boja, w którym pod wpływem różnicy ciśnień struktura pływająca będzie unosiła się i opadała na powierzchni wody
23 Kujanpää 48 Energia fal ma globalnie ogromny potencjał, a dzięki technologii energii fal Wello ten potencjał można wykorzystać. Dane do badania zostały zebrane za pomocą elektronicznej ankiety wśród interesariuszy. Wśród zainteresowanych stron znaleźli się deweloperzy, operatorzy off-shore, stocznie, przedsiębiorstwa użyteczności publicznej i firmy konsultacyjne. Dane badawcze analizowano metodami jakościowymi z pewnymi aspektami ilościowymi.
24 Ahamed i in. 49 Pokrótce omówiono WEC w oparciu o różne metody pracy ich przystawek odbioru mocy. Obejmuje to analizę i porównanie zalet i wyzwań związanych z przystawkami odbioru mocy. Omówiono również aspekty aktualnych międzynarodowych działań badawczo-rozwojowych i sieci dla energii fal. Oceniany jest obecny rynek technologii energii fal. Z ich badań wynika, że ​​hybrydowe systemy WOM są postrzegane jako ważny element rozwoju przyszłej WEC.

9 . Prospekt emisyjny na przyszłość

 

Nagroda za energię fal jest przeznaczona dla tych, którzy potrafią lepiej zaprojektować urządzenia do konwersji fal, których celem jest stworzenie urządzenia, które obniży koszt fal oceanicznych do połowy kosztu produkcji energii elektrycznej. Chociaż energetyka wiatrowa odniosła do tej pory sukces, budując nowe turbiny wiatrowe, a przemysł solarny wie, jak wygląda panel, ale w branży fal nie mamy takich możliwości rozwoju, ale nieustannie próbujemy przekształcić energię oceanu w energię elektryczną, którą można konsumować. Nie jest to zaskakujące, gdy spojrzy się na młode branże falowe. Wiele firm zajmujących się energią fal ma mniej niż dziesięć lat, niektóre z nich są znacznie młodsze, a energia słoneczna i wiatrowa ewoluowały przez dziesięciolecia. Tylko kilku firmom zajmującym się energią fal na całym świecie udało się kontrolować sieć i praktycznie żadna nie rozwinęła się do punktu, w którym mogłaby dostarczyć obiecaną moc. Ocean to nie tylko słona woda, to nie uciski czy wielkie podmuchy i to bardzo trudne miejsce do gromadzenia energii. Ocean po prostu nie jest jak wiatr i nie promieniuje jak światło słoneczne. Oceany rosną; powierzchnia i fale, których niesamowita kolekcja wzorów ujawnia ich nieoczekiwany charakter. Firma Initial Wave Power Directors wyjaśnia, że urządzenia generują energię elektryczną jak najmniejszym kosztem – w dowolnym miejscu, przechodząc przez powierzchnię. Jeśli energia fal kontroluje energię wiatru i słońca, większość tych projektów zamieni się w historyczne artefakty, ale trochę przytłaczające. Można wnioskować, że ta trudna rywalizacja między organizacjami będzie ciekawa, a to doprowadzi do lepszej efektywności energetycznej.

10 . Wnioski

Energia fal może być możliwą technologią czystej energii i może rosnąć tylko w przyszłości. Wave Energy może być możliwym rozwiązaniem trwającego kryzysu energetycznego i może w znacznym stopniu przyczynić się do tego w przyszłości, po odpowiednich pozytywnych zmianach w tej technologii. Ślad węglowy można znacznie zmniejszyć, wykorzystując zasoby odnawialne, takie jak Wave Energy. Zaletą wykorzystania energii fal jako źródła energii jest to, że ma ona wysoką gęstość energii, bardziej spójny, przewidywalny, czystszy i opłacalny w porównaniu z jakimkolwiek innym źródłem odnawialnym. Ale wszystkie dobre rzeczy nie przychodzą bez wyzwań, z niektórymi trzeba się mierzyć podczas instalacji, a z niektórymi podczas działania WEC. WEC mogą być wielu typów i można je klasyfikować na podstawie lokalizacji, warunków działania itp. Naukowcy i zainteresowane organizacje zaproponowali i opatentowali różne teorie dotyczące przekształcania energii fal w energię elektryczną. Różne warianty WEC mają różne techniki pochłaniania mocy i różne techniki transdukcji. Niektóre z nich wykorzystują przetworniki mechaniczne, inne przetworniki hydrauliczne, a jeszcze inne bezpośrednio przekształcają energię w energię elektryczną za pomocą przetworników elektromagnetycznych i generatorów. Odnotowano również wielkie badania w dziedzinie magazynowania energii. Zainteresowane organizacje i badacze poszukują lepszych urządzeń pamięci masowej, które mogą być używane do krótkotrwałych i długotrwałych zastosowań. Niektóre popularne urządzenia do przechowywania to baterie, kondensatory, superkondensatory, sprężone powietrze, SMES itp. Rozwój w tej dziedzinie trwa od dziesięcioleci, a naukowcy zawsze ulepszali poprzednie konstrukcje, zastępując je nowszymi lub modernizując stare, tylko po to, aby uzyskać większą wydajność, lepsze możliwości operacyjne i mniejszy wpływ na środowisko. Różne kraje opracowały własne WEC. Niektóre z nich są wielozadaniowe, jak CETO z Australii, które nie tylko dostarcza prąd, ale także odsala wodę morską. W badaniach przeprowadzonych przez różne organy zajmujące się tą dziedziną, zauważono, że istnieje zarówno pozytywny, jak i negatywny wpływ na środowisko. Niektóre z negatywnych skutków to zakłócenie życia ssaków morskich i ryb oraz zakłócenie całego ekosystemu. Zdarzają się również przypadki wycieków ropy naftowej na morzu, które są szkodliwe dla ssaków i ryb. Niektóre z pozytywów to fakt, że WEC są zasobami odnawialnymi i nie uwalniają szkodliwych gazów do atmosfery. Stwierdzono również, że aktywność turystyczna wzrośnie w regionie, w którym znajdują się WEC. Można więc wnioskować, że przyszłość tej technologii w sumie rysuje się bardzo dobrze i jeśli zostanie wykorzystana we właściwy sposób, może przynieść rezultaty, którymi ludzkość będzie się rozkoszować przez nadchodzące lata Niektóre z pozytywów to fakt, że WEC są zasobami odnawialnymi i nie uwalniają szkodliwych gazów do atmosfery. Stwierdzono również, że aktywność turystyczna wzrośnie w regionie, w którym znajdują się WEC. Można więc wnioskować, że przyszłość tej technologii w sumie rysuje się bardzo dobrze i jeśli zostanie wykorzystana we właściwy sposób, może przynieść rezultaty, którymi ludzkość będzie się rozkoszować przez nadchodzące lata Niektóre z pozytywów to fakt, że WEC są zasobami odnawialnymi i nie uwalniają szkodliwych gazów do atmosfery. Stwierdzono również, że aktywność turystyczna wzrośnie w regionie, w którym znajdują się WEC. Można więc wnioskować, że przyszłość tej technologii w sumie rysuje się bardzo dobrze i jeśli zostanie wykorzystana we właściwy sposób, może przynieść rezultaty, którymi ludzkość będzie się rozkoszować przez nadchodzące lata.

Deklaracja konfliktu interesów

Niniejszym oświadczam, że nie ma konfliktu interesów.

Podziękowanie

Autorzy serdecznie dziękują Dyrekcji BMS College of Engineering, Bengaluru – 560019 za zachętę i wsparcie dla tej pracy.
∗ Corresponding author. Tel.: +91-9916644535. E-mail address: kavadiki.mech@bmsce.ac.in (K. Veerabhadrappa).

Bibliografia

[1] L. Rodrigues, Wave power conversion systems for electrical energy production, RE&PQJ 1 (6) (2008).
[2] S.H. Salter, Wave power, Nature 249 (5459) (1974) 720–724.
[3] R. Kempener, F. Neumann, Tidal energy technology brief, International Renewable Energy Agency (IRENA) (2014) 1–34.
[4] T.V. Venkateswaran, One step towards harnessing wave energy, invention intelligence, Published by NRDC India, Department of Science and Technology, Govt of India. (2017).
[5] A.Z. Karim, M.M. Rahman, S. Karmoker, Electricity generation by using amplitude of ocean wave, in: 2015 3rd International Conference on Green Energy and Technology (ICGET), IEEE, 2015, pp. 1–7.
[6] D.B. Murray, Energy storage systems for wave energy converters and microgrids, University College Cork, 2013 Ph.D. thesis.
[7] B. Holmes, Tank testing of wave energy conversion systems: marine renewable energy guides, European Marine Energy Centre, 2009.
[8] A. Pecher, J.P. Kofoed, T. Larsen, Design specifications for the hanstholm weptos wave energy converter, Energies 5 (4) (2012) 1001–1017.
[9] M. Ruellan, H. BenAhmed, B. Multon, C. Josset, A. Babarit, A. Clement, Design methodology for a searev wave energy converter, IEEE Transactions on Energy Conversion 25 (3) (2010) 760–767.
[10] D. O’Sullivan, J. Griffiths, M.G. Egan, A.W. Lewis, Development of an electrical power take off system for a sea-test scaled offshore wave energy device, Renewable Energy 36 (4) (2011) 1236–1244.
[11] D.L. O’Sullivan, A.W. Lewis, Generator selection and comparative performance in offshore oscillating water column ocean wave energy converters, IEEE transactions on energy conversion 26 (2) (2011) 603–614.
[12] J.P. Kofoed, P. Frigaard, Development of wave energy devices: The danish case/the dragon of nissum bredning, Journal of Ocean Technology 4 (4) (2009) 83–96.
[13] I. Bjerke, E. Hjetland, G. Tjensvoll, J. Sjolte, Experiences from field testing with the bolt wave energy converter, in: Proceedings of the 9th European Wave and Tidal Energy Conference (EWTEC11), Southampton, UK, volume 59, 2011.
[14] E. Lerch, Storage of fluctuating wind energy, in: 2007 European Conference on Power Electronics and Applications, IEEE, 2007, pp. 1–8.
[15] M. Fadaeenejad, R. Shamsipour, S. Rokni, C. Gomes, New approaches in harnessing wave energy: With special attention to small islands, Renewable and Sustainable Energy Reviews 29 (2014) 345–354.
[16] R. Bedard, Economic and social benefits from wave energy conversion marine technology, Marine Technology Society Journal 41 (3) (2007) 44–50.
[17] G.W. Boehlert, G.R. McMurray, C.E. Tortorici, Ecological effects of wave energy development in the pacific northwest: a scientific workshop, october 11-12, 2007(2008).
[18] C. Frid, E. Andonegi, J. Depestele, A. Judd, D. Rihan, S.I. Rogers, E. Kenchington, The environmental interactions of tidal and wave energy generation devices, Environmental Impact Assessment Review 32 (1) (2012) 133–139.
[19] R. Inger, M.J. Attrill, S. Bearhop, A.C. Broderick, W. James Grecian, D.J. Hodgson, C. Mills, E. Sheehan, S.C. Votier, M.J. Witt, et al., Marine renewable energy: potential benefits to biodiversity? an urgent call for research, Journal of applied ecology 46 (6) (2009) 1145–1153.
[20] A. Linley, Environmental interactions with marine renewable energy, Mar. Sci., 22e25 (2012). [21] M. Simmonds, V. Brown, S. Eisfeld, R. Lott, Marine renewable energy developments: benefits versus concerns, Chippenham, UK: Paper SC/62/E8 presented to the IWC Scientific Committee (unpublished) (2010).
[22] O. Solaun, Á. Borja, J. Bald, Protocolo para la realización de los estudios de impacto ambiental en el medio marino, AZTI, 2003.
[23] R.H. Leeney, D. Greaves, D. Conley, A.M. O’Hagan, Environmental impact assessments for wave energy developments–learning from existing activities and informing future research priorities, Ocean & Coastal Management 99 (2014) 14–22.
[24] H. Polinder, M. Scuotto, Wave energy converters and their impact on power systems, in: 2005 International conference on future power systems, IEEE, 2005, pp. 9–pp.
[25] H. Angre, R. Joshi, Scope of wave energy in india, International Journal of Engineering, Management & Sciences 2 (10) (2015) 7–12.
[26] M. Ravindran, P.M. Koola, Energy from sea waves–the indian wave energy programme, Current Science 60 (12) (1991) 676–680.
[27] B. Drew, A.R. Plummer, M.N. Sahinkaya, A review of wave energy converter technology.
[28] P. Meisen, A. Loiseau, Ocean energy technologies for renewable energy generation, Global energy network institute 27 (2009).
[29] Z.M. Yusop, M.Z. Ibrahim, M.A. Jusoh, A. Albani, S.J.A. Rahman, Wave-activated– body energy converters technologies: A review, Journal of Advanced Research in Fluid Mechanics and Thermal Sciences 76 (1) (2020) 76–104.
[30] A. Clément, P. McCullen, A. Falcão, A. Fiorentino, F. Gardner, K. Hammarlund, G. Lemonis, T. Lewis, K. Nielsen, S. Petroncini, et al., Wave energy in europe: current status and perspectives, Renewable and sustainable energy reviews 6 (5) (2002) 405–431.
[31] J.P. Kofoed, P. Frigaard, M. Kramer, Recent developments of wave energy utilization in denmark, in: Proceedings of the Workshop on Renewable Ocean Energy Utilization: the 20th annual conference, Korean Society of Ocean Engineers, 2006.
[32] L. Szabo, C. Oprea, C. Festila, E. Dulf, Study on a wave energy based power system, in: 2008 18th International Conference on Electrical Machines, IEEE, 2008, pp. 1–6.
[33] L. Cameron, R. Doherty, A. Henry, K. Doherty, J. Van’t Hoff, D. Kaye, D. Naylor, S. Bourdier, T. Whittaker, Design of the next generation of the oyster wave energy converter, in: 3rd international conference on ocean energy, volume 6, ICOE Bilbao, Spain, 2010, p. 1e12.
[34] C. Boström, Electrical systems for wave energy conversion, Acta Universitatis Upsaliensis, 2011 Ph.D. thesis.
[35] J. Bard, P. Kracht, Linear generator systems for wave energy converters, Fraunhofer IWES (2013). [36] M. Faizal, M.R. Ahmed, Y.-H. Lee, A design outline for floating point absorber wave energy converters, Advances in Mechanical Engineering 6 (2014) 846097.
[37] E. Renzi, K. Doherty, A. Henry, F. Dias, How does oyster work? the simple interpretation of oyster mathematics, European Journal of Mechanics-B/Fluids 47 (2014) 124–131.
[38] J. Shi, D. Li, D. Li, Design and experimental research of jack-up wave energy power generation device, Advances in Mechanical Engineering 7 (4) (2015). 1687814015581254
[39] S. Chandrasekaran, B. Raghavi, Design, development and experimentation of deep ocean wave energy converter system, Energy procedia 79 (2015) 634–640.
[40] H. Titah-Benbouzid, M. Benbouzid, An up-to-date technologies review and evaluation of wave energy converters, International review of electrical engineering-IREE 10 (1) (2015) 52–61.
[41] M. GÜNEY, Wave energy conversion systems, Journal of Naval Sciences and Engineering 11 (2) (2015) 25–51.
[42] P. Rosa-Santos, F. Taveira-Pinto, L. Teixeira, J. Ribeiro, Ceco wave energy converter: Experimental proof of concept, Journal of Renewable and Sustainable Energy 7 (6) (2015) 061704. [43] O. Farrok, M. Islam, M. Sheikh, R. Islam, et al., Analysis of the oceanic wave dynamics for generation of electrical energy using a linear generator, Journal of Energy 2016 (2016).
[44] A. Ambalia, J. Dolar, M. Koladiya, S. Ansari, Z. Ansari, Generation of electricity from ocean waves, International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET) 3 (04) (2016) 1689–1692.
[45] A. Stegman, A. De Andres, H. Jeffrey, L. Johanning, S. Bradley, Exploring marine energy potential in the uk using a whole systems modelling approach, Energies 10 (9) (2017) 1251.
[46] D. Silva, E. Rusu, C. Guedes Soares, The effect of a wave energy farm protecting an aquaculture installation, Energies 11 (8) (2018) 2109.
[47] J. Leijon, C. Boström, Freshwater production from the motion of ocean waves–a review, Desalination 435 (2018) 161–171.
[48] J. Kujanpää, Stakeholders’ requirements regarding wave energy technology: Wello ltd (2020).
[49] R. Ahamed, K. McKee, I. Howard, Advancements of wave energy converters based on power take off (pto) systems: A review, Ocean Engineering 204 (2020) 107248
Received 31 October 2021; Received in revised form 6 May 2022; Accepted 6 May 2022
Available online 16 May 2022
2666-285X/© 2022 The Authors. Publishing Services by Elsevier B.V. on behalf of KeAi Communications Co. Ltd. This is an open access article under the CC
BY-NC-ND license (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/)

Link do artykułu: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666285X22000632