Thiết bị chuyển đổi năng lượng sóng biển

Hiện nay, trên quốc tế những nghiên cứu và điều tra về năng lượng sóng đang được tiến hành mạnh ở nhiều nước tiến tiến trên quốc tế. Trong thời hạn vừa mới qua, nhóm điều tra và nghiên cứu của khoa Cơ học kỹ thuật và Tự động hóa do PGS.TS. Đặng Thế Ba làm Trưởng nhóm đã có những thành công xuất sắc trong bước đầu trong việc tăng trưởng, sản xuất và thử nghiệm thiết bị quy đổi năng lượng sóng biển thành điện năng, tạo cơ sở cho phát triển khai thác nguồn năng lượng biển Giao hàng những mục tiêu kinh tế tài chính xã hội và bảo vệ chủ quyền lãnh thổ những vùng biển hòn đảo của tổ quốc .

    Sóng biển – nguồn năng lượng mới, có khả năng tái tạo

Nhu cầu năng lượng cho tăng trưởng ngày càng tăng trong khi nguồn năng lượng hóa thạch dần hết sạch, gây nhiều tính năng xấu đến thiên nhiên và môi trường. Vì vậy nghiên cứu và điều tra sử dụng những nguồn năng lượng mới, tái tạo đang là xu thế tất yếu, trong đó có năng lượng sóng. Việt Nam là vương quốc biển với diện tích quy hoạnh mặt biển lớn và bờ biển dài, giàu tiềm năng kinh tế tài chính cũng như năng lượng. Vì vậy, việc nghiên cứu và điều tra quy đổi năng lượng sóng có nhiều ý nghĩa để tăng trưởng những trạm năng lượng cho những vùng ven biển hải đảo ; cung ứng điện cho những phao tín hiệu, những tàu neo đậu, những địa thế căn cứ thủy quân .

    Từ năm 2010, nhóm nghiên cứu tại Trường ĐHCN do PGS.TS Đặng Thế Ba với sự kết hợp của Viện Cơ học đã bắt đầu thực hiện những nghiên cứu về tiềm năng và công nghệ khai thác các nguồn năng lượng biển. Từ các kết quả nghiên cứu, các tác giả đã nhận thấy nước ta có tiềm năng rất lớn về nguồn năng lượng tái tạo từ biển. Bên cạnh đó là nhu cầu rất lớn và cấp thiết về điện năng cho các mục đích phát triển kinh tế xã hội cũng như an ninh và bảo vệ chủ quyền biển đảo. Những số liệu cụ thể về năng lượng biển và năng lượng sóng ở Việt Nam có thể thấy như trên các Hình 1 và 2.

Hình 1. Nguồn năng lượng trên biển *	Hình 2. Thông lượng NL sóng dọc bờ biển việt nam *

Hình 1. Nguồn năng lượng ở biển ( Báo cáo Đề tài QG14. 01 )
Từ những nghiên cứu và điều tra về tiềm năng năng lượng biển, nhóm nghiên cứu và điều tra của PGS.TS. Đặng Thế Ba đã nhận thấy sự thiết yếu phải điều tra và nghiên cứu khai thác nguồn năng lượng trên biển này, đặc biệt quan trọng là nguồn năng lượng sóng, nhằm mục đích mục tiêu phân phối điện cho những nhu yếu tăng trưởng kinh tế tài chính xã hội và bảo mật an ninh trên những vùng biển hòn đảo và hoàn toàn có thể góp chung vào mạng lưới hệ thống điện lưới vương quốc .
Nguồn năng lượng sóng này trọn vẹn tương thích với những nhu yếu đơn cử về tăng trưởng kinh tế tài chính biển của Nước Ta. Với lợi thế bờ biển dài ; vùng biển rộng với nhiều vùng hòn đảo có nhiều tiềm năng kinh tế tài chính, quốc phòng. Nhiều vùng có sóng và dòng triều quanh năm. PGS.TS. Đặng Thế Ba khẳng định chắc chắn, cũng giống nguồn năng lượng tái tạo khác như mặt trời và gió, sóng biển và dòng triều cũng như thủy triều là nguồn năng lượng vô tận hoàn toàn có thể khai thác sử dụng. Ngoài ra, khi điều tra và nghiên cứu khai thác nguồn năng lượng biển này, còn hoàn toàn có thể phối hợp với những quy hoạch sử dụng và thiết kế xây dựng khu công trình bảo vệ bờ biển. Bởi vì, trong nhiều trường hợp, năng lượng sóng hay dòng triều không được khai thác sử dụng lại chính là nguồn năng lượng hủy hoại bờ và khu công trình biển. Mặt khác, với những hoạt động giải trí kinh tế tài chính tại những vùng biển và hòn đảo xa, việc phân phối những nguồn năng lượng khác thường gặp nhiều khó khăn vất vả với ngân sách đắt, thế cho nên nguồn năng lượng từ sóng biển hay dòng chiều là lựa chọn cần phải tính đến. Với mong ước góp thêm phần khai thác những nguồn năng lượng mới, tái tạo của biển tương thích cho tăng trưởng kinh tế tài chính xã hội cũng như bảo mật an ninh quốc phòng ở những vùng biển hòn đảo của tổ quốc, nhóm điều tra và nghiên cứu của PGS.TS. Đặng Thế Ba đã thực thi những hoạt động giải trí nghiên cứu và điều tra nhằm mục đích tăng trưởng những thiết bị quy đổi và sử dụng nguồn năng lượng quý ‎ giá này, đặc biệt quan trọng là nguồn năng lượng sóng .
Sau ba năm điều tra và nghiên cứu, phiên bản thử nghiệm thiết bị quy đổi năng lượng sóng biến sâu dạng phao đã hoàn thành xong. Phiên bản này đã được thử nghiệm tại Hồ Tây ( TP.HN ) và Sầm Sơn ( Thanh Hóa ). Đây là loại thiết bị có cơ cấu tổ chức quy đổi năng lượng trực tiếp dạng phao, dùng máy phát điện tịnh tiến không lõi sắt. Kết cấu thiết bị có dạng phao kép, bảo vệ tính cơ động và tương thích với thiên nhiên và môi trường khắc nghiệt cũng như điều kiện kèm theo phức tạp .

    Thiết bị chuyển đổi năng lượng sóng biển dạng phao kép

Sau khi đã khảo sát những thông số kỹ thuật kỹ thuật về sóng, những điều kiện kèm theo tự nhiên và thiên nhiên và môi trường về địa hình cũng như nhu yếu kinh tế tài chính xã hội ở những vùng biển Nước Ta. Đến năm năm trước nhóm điều tra và nghiên cứu đã bắt tay vào điều tra và nghiên cứu tăng trưởng và sản xuất sản xuất “ Thiết bị quy đổi năng lượng sóng biển sau thành điện ”. Sản phẩm này có năng lực sử dụng sóng biển tạo ra điện .
Mục đích của điều tra và nghiên cứu là đề xuất kiến nghị, đo lường và thống kê, phong cách thiết kế và sản xuất thiết bị quy đổi năng lượng sóng biển sâu có cấu trúc không phức tạp, dễ sản xuất, dễ hoạt động giải trí, dễ tiến hành, dễ bảo dưỡng, bảo trì, quản lý và vận hành trong điều kiện kèm theo của vùng biển sâu .
Để đạt được mục tiêu nêu trên, thiết bị đã tăng trưởng có cấu trúc dạng phao kép ( hai phao có link với nhau ) tự nổi trên mặt nước, giữ bằng neo mềm nên hoạt động giải trí không phụ thuộc vào thủy triều, ít tốn kém trong giải pháp khu công trình biển. Hai phao hoạt động tương đối với nhau do có size và cấu trúc khác nhau theo nguyên lí hấp thụ năng lượng sóng .

   Phao thứ nhất của thiết bị có bán kính phần nổi trên mặt nước đủ lớn để hấp thụ năng lượng sóng tốt và chuyển động cùng mặt sóng, nhưng đủ nhỏ so với bước sóng để đảm bảo nguyên lí hấp thụ điểm. Phao thứ hai có bán kính phần nổi trên mặt nước bé nên hấp thụ năng lượng sóng ít, vì thế có xu hướng đứng im so với mặt sóng và với phao thứ nhất. Ngoài ra để điều chỉnh các đặc trưng dao động của hai phao, tăng hiệu suất của thiết bị, đảm bảo các hoạt động của thiết bị ổn định hơn, thiết bị chuyển đổi năng lượng sóng biển sâu còn được đề xuất bao gồm thêm lồng gia tốc gắn với phao thứ nhất và đĩa gia tốc gắn với phao thứ hai được tính toán và thiết kế hợp lý (Hình 2).

Hình 2. Sơ đồ cấu trúc của thiết bị quy đổi năng lượng sóng ( Báo cáo Đề tài QG14. 01 )
Hai phao link với nhau qua bộ phận quy đổi năng lượng là máy phát tịnh tiến để quy đổi trực tiếp năng lượng sóng thành năng lượng điện. Cơ cấu trục tiếp có ưu điểm là giảm tiêu tốn cơ khí ở những bộ phận trung gian. Nam châm trong máy phát tịnh tiến là nam châm hút vĩnh cửu, cuộn dây trong máy phát tịnh tiến không có lõi sắt nên không phát sinh lực từ. Máy phát có cấu trúc đơn thuần, tương thích để phần nam châm từ gắn với phao thứ nhất, còn phần cuộn dây gắn vào phao thứ hai. Khi phao thứ nhất hoạt động tương đối với phao thứ hai làm cuộn dây hoạt động tương đối so với nam châm từ phát sinh hiệu điện thế và là nguồn của máy phát. Với phong cách thiết kế này không mất năng lượng cho khởi động từ như những phong cách thiết kế trước đây, hiệu suất quy đổi tốt hơn. Khi sản xuất cũng không cần phải tạo độ kín nước cho thiết bị tại những vị trí link, vì những phần này đã phong cách thiết kế để đưa lên trên mặt nước, giảm tổn hao do ma sát .

Mẫu sản xuất thử nghiệm của thiết bị ( BC đề tài QG14. 01 )

Triển khai thử nghiệm tại Sầm Sơn ( BC đề tài QG14. 01 )

Thử nghiệm tại Hồ Tây (BC đề tài QG14.01)

PGS.TS. Đặng Thế Ba cho biết, trên quốc tế lúc bấy giờ, có nhiều nhóm đang điều tra và nghiên cứu và tăng trưởng thiết bị quy đổi năng lượng sóng, nhưng phần nhiều cũng mới ở quy trình tiến độ thử nghiệm do còn rào cản kỹ thuật, công nghệ tiên tiến. Vì vậy, nhóm điều tra và nghiên cứu cũng đang liên tục tăng trưởng để từng bước triển khai xong và hoàn toàn có thể sớm đưa vào ứng dụng cho những mục tiêu đơn cử khác nhau .

Thông tin truyền hình:

Bản tin thời sự VTC

Theo Thiên Bình (Tạp chí ĐHQGHN số 337)

Source: https://vh2.com.vn
Category : Startup