Hullámerőművek - példa három projektre
Az óceán hullámainak energiája meghaladja mind a szél fajlagos erejét, mind a napenergia… Az óceánok és tengerek hullámainak átlagos teljesítménye meghaladja a 15 kW-ot lineáris méterenként, és 2 méteres hullámmagasság mellett a teljesítmény elérheti a 80 kW-ot lineáris méterenként.
A hullámenergia átalakításakor a hatásfok lényegesen magasabb lehet, mint más alternatív módszerek, például szél- és naperőművek, elérve a 85%-os hatásfokot.
A tengeri gördülésből származó energiát úgy nyerhetjük ki, hogy a hullámok fel-le rezgő mozgását egy generátoron keresztül elektromos energiává alakítjuk. A legegyszerűbb esetben a generátor kapjon tengelynyomatékot, közben ne legyen sok közbenső átalakítás, és a berendezések nagy része lehetőleg szárazföldön legyen.
A skót Pelamis Wave Power cég által épített hullámerőmű első ipari változata 2008-ban állt üzembe, 5 kilométerre a parttól Povua de Varzinban, Portugáliában, Agusadora régióban.Az erőmű neve Pelamis P-750. Három egyforma jelátalakítóból áll, amelyek az Atlanti-óceán hullámain ringatóznak, és együtt 2,25 MW elektromos energiát termelnek. Minden konverter négy részből áll.
A konverterek 120 méter hosszúak, 3,5 méter átmérőjűek és 750 tonnát nyomnak. Ezek a szerpentinek hasonlítanak a négy autóból álló úszó konvojokhoz vagy tengeri sárkányokhoz, ahogy a helyiek hívják őket.
Minden rész egy hidraulikus motort és generátort tartalmaz. A hidraulikus motorokat olaj hajtja, amely mozgatja a dugattyúkat, amelyeket viszont az ízületek hullámos fel-le mozgása szabályoz. Az ízületek speciális teljesítménymodulokat tartalmaznak, amelyeket úgy terveztek, hogy a leghatékonyabban működjenek együtt a dugattyúkkal.
A hidraulikus motorok generátorokat forgatnak, amelyek viszont áramot termelnek. A partra áramot tápkábeleken keresztül juttatják el. Ez az energia 1600 ház áramellátására elegendő a tengerparti Pauvoa de Varzin városában.
2009-ben az Orkney-szigetek partjainál, Skócia északi részén egy másik egyedülálló építményt bocsátottak vízre, amely az Északi-tenger hullámaiból állít elő energiát. Az edinburghi Aquamarine Power cég tervezte és építette az «Oyster» generátort, ami annyit jelent: «Oyster».
A projekt egy nagyméretű úszó szivattyú, amely hullámokban ide-oda lendül, és így egy kétirányú szivattyút hajt az alján, körülbelül 16 méter mélységben.
A tervezési jellemző, hogy a készülék teljes elektromos része partra kerül, és e két rész - az úszószivattyú és a szárazföldi erőmű - közötti kapcsolat egy csövön keresztül történik, amelyen keresztül a tengervíz nyomás alatt áramlik a hidroelektromos generátorhoz.
Ez az állomás több száz házat lát el árammal, és a rendszer maximális teljesítménye 600 kW.
Az Aquamarine Power úgy véli, hogy az Oyster projekt csak az első lépés. A cég egy 20 ilyen blokkból álló flotta felépítését fontolgatja, amely megawatt villamos energiát tudna termelni 9000 magánház ellátásához. Egy másik lehetőség lehet egy több úszó szivattyúból álló komplexum megépítése, amely egy nagy teljesítményű szárazföldi vízturbinán működik.
Ugyanebben 2009-ben Nagy-Britanniában, Cornwall partjainál megkezdődött a Wave Hub hullámgenerátorok komplexumának építése, amelyek tápkábellel kapcsolódnak a parthoz. Az amerikai Ocean Power Technologies cég, a PowerBuoy márkájú generátorkészlet az úszók függőleges mozgatásával működik, amelyek az alján lehorgonyzott oszlopokon csúsznak. Az oszlopok beépítési mélysége 50 méter, a 400 bójából álló rendszer teljes kapacitása pedig összesen 50 MW lesz.
Ez a világ legnagyobb hullámerőműve, felépítése a tervek szerint 5 évig tart. A bóják a tengerben helyezkednek el, a parttól 16 kilométerre kezdődően, ahol Hailey városa található, és tovább, 1800 méter felett összesen 400 ilyen bóját kell telepíteni. A projekt folyamatosan (még) fejlődik, és mindenhol mások a műszaki adatok. A legfrissebb nem hivatalos adatok szerint a 20 MW-os maximális teljesítményt elérték.
A bóják a következőképpen vannak elrendezve. Az oszlopban egy generátor található, amelyet dugattyúrendszer hajt meg, és elektromos áramot termel, amikor a bója a hullámokkal szemben rezeg. Elektromosság minden bójától vezetéken továbbítják egy víz alatti alállomásra, ahonnan egy tápkábel továbbítja az áramot a szárazföldre.