Новости - Международная конференция Sea Tech Week 2010 (Брест, Франция)

Международная конференция Sea Tech Week 2010

Брест, Франция

21-25 июня 2010 г.







НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА «КРОК-1»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                   ДОКЛАД

 

ПО ТЕМЕ «ВОЛНОВАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ КОНСТРУКЦИИ ОВСЯНКИНА»

 

 

 

 

Докладчик:

 

Директор

ООО НПФ «КРОК-1» В.ОВСЯНКИН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Брест(Франция) – 2010

 

 

    

Уважаемые дамы, уважаемые господа.

 

   Необходимость использование энергии морских волн в наше время становится все более и  более актуальной. Это наиболее распространённая и наиболее сконцентрированная энергия в природе.

   Хочу предложить вашему вниманию энергетическую установку   нового поколения – волновую электростанцию конструкции Овсянкина.

   Я представляю на этой конференции научно –производственную фирму «КРОК-1», г. Киев, Украина.

   Одним из основных направлений деятельности фирмы, являются исследования,  влияние волновых процессов в водной среде на элементы конструкций различных устройств.

 Мы   проанализировали  существующие волновые электростанции и  пришли к выводу, что эффективно работать в различной волновой обстановке  может станция, в которой энергопоглащающий элемент изменяет свои параметры при изменении параметров набегающих волн

   При  разработке новой волновой электростанции   нами были приняты исходные условия, которым должна соответствовать станция. А именно, энергопоглащающий элемент  должен быть гибким, являться частью водной среды и реагировать на все волновые процессы. Эти условия реализованы у многих представителей морской флоры и фауны.

   В работах приняли участие специалисты многих научно- исследовательских и проектных институтов, университетов, судостроительных предприятий.

 

                     

                     

 

 

                           

 

                          Рис. 1. Испытания макетов в волновом бассейне.

 

   На первом фото показаны испытания одного из макетов в волновом бассейне Института гидромеханики. Макет испытывался под воздействием волн различных параметров. При этом испытывались различные варианты конструкций энергопоглащающего элемента.

   На втором фото показан один из последующих этапов испытаний. Энергопоглащающий элемент в этом макете выполнен в виде плоского гибкого тела, соединенного рычагами с рабочим валом. При прохождении волны энергопоглащающий элемент повторяет колебания водной среды и создает на рабочем валу крутящий момент.

   Испытания макетов позволили определить основные свойства, которыми должны обладать волновая электростанция нового поколения.

   Таких свойств три.

1.Наличие гибкого энергопоглащающего элемента, который под воздействием каждой набегающей волны изменяет свою форму от плоского продольного тела до формы пространственной спирали.

2. Конструкция станции проницаема для волн и имеет способность погружаться на глубину в зону действия волн расчетных параметров.

3. Основные элементы конструкции станции изготавливаются из композиционных полимерных материалов.

Первое свойство обеспечивает эффективную работу станции при различной волновой обстановке. Второе – высокую стойкость в штормующем море. Третье – существенно снижение материалоемкости станции и  делает возможным реализацию первых двух свойств.

     Работа волновой  электростанции при  различной волновой обстановке условно показана на экране в формате 3Д анимации.                                                               

        

                            Видео. Режимы работы станции.

 

     Первый режим работы -   станция находится у поверхности и волны в  акватории  меньше расчетных. Энергопоглащающий элемент совершает колебательные движения, создавая односторонний крутящий момент на рабочем валу. В этом режиме мощность станции ниже проектной.

   Второй режим работы  -  станция находится у поверхности и волны в акватории близки к расчетным. Энергопоглащающий элемент принимает форму пространственной спирали и станция  вырабатывает проектную мощность.

   Третий режим работы  -  станция погружена на глубину в  зону действия волн расчетных параметров, а волны в акватории больше расчетных. Станция вырабатывает проектную мощность.

  В конструкции станции видны отдельные элементы; платформа, энергопоглащающие элементы, успокоители, генераторные боксы.

   Энергетическая характеристика электростанции представлена на экране.

 

                          

                                

 

 

 

 

 

 

 

                                    

 

                                   Рис.2. Энергетическая характеристика.

 

 

 

 По результатам испытаний макетов в волновых бассейнах , в натурных условиях  и на основании выполненных расчетов  нами спроектирован, а Киевским судостроительным заводом изготовлен опытный образец станции мощностью 10 кВт.

Опытный образец был испытан в Черном море на научно-исследовательской базе Министерства обороны Украины, г. Севастополь.

 

                    

 

             Рис. 3. Опытный образец станции перед спуском на воду.

 

   После спуска на воду станция была заякорена в 100 метрах от пирса. Станция соединялась с пунктом управления на пирсе кабелем , проложенным по дну акватории.

                    Видео. Испытания опытного образца станции в Черном море. 

 

   На экране видно, что воздействие на энергопоглащающие элементы даже небольших волн приводит к вращению рабочих валов и соответственно валов генераторов.

  Опытный образец в процессе испытаний подвергался воздействию волн, в два раза превышающих расчетные и показал высокую стойкость.

   Результаты испытаний  позволили отработать технические требования для проектирования типового  модуля станции мощностью 200-400 кВт для акватории Чёрного моря. Проект был разработан с участие Национального кораблестроительного университета. Общий вид модуля представлен на экране.

                         

 

 

            

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                            Рис. 4. Типовой модуль.

 

    В мире имеется несколько систем, которые содержат обобщённую информацию многолетних наблюдений за  волн различных акваторий морей и океанов. Например, в системе ЕСИМО, Россия, она выглядит так.

                     

Январь - Февраль - Март - Апрель - Май - Июнь - Июль - Август - Сентябрь - Октябрь - Ноябрь - Декабрь - Год

Параметр:Высота вет.волнения м Период:1891-2006 Кол-во набл.: 115051

http://data.oceaninfo.ru/atlas/Black/images/wavesheight/3_wavesheight_waterarea_recurrence_0_01.jpg

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Год

0.0-0.5

40.7

41.0

47.7

62.2

71.4

68.9

62.7

58.4

54.7

48.2

43.7

39.2

53.3

0.6-1.0

23.6

23.9

23.6

21.0

17.4

18.9

21.4

22.7

22.7

23.9

24.8

24.9

22.4

1.1-1.5

15.6

15.8

14.1

9.1

6.8

7.4

9.5

11.0

11.9

13.3

14.8

16.3

12.1

1.6-2.0

9.4

9.5

7.3

4.2

2.8

3.0

4.0

4.9

6.3

7.5

8.2

9.4

6.4

2.1-2.5

4.6

4.2

3.2

1.7

0.9

1.0

1.6

1.7

2.1

3.3

4.1

4.5

2.7

2.6-3.0

3.4

2.9

2.0

0.9

0.4

0.4

0.5

0.8

1.2

2.1

2.6

3.0

1.7

3.1-3.5

0.8

1.2

0.6

0.3

0.1

0.1

0.1

0.2

0.4

0.6

0.7

1.0

0.5

3.6-4.0

1.2

0.8

0.7

0.3

0.1

0.2

0.2

0.1

0.4

0.6

0.7

0.9

0.5

4.1-4.5

0.2

0.2

0.2

0.1

0.1

0.1

0.0

0.0

0.1

0.1

0.1

0.3

0.1

4.6-5.0

0.3

0.3

0.3

0.1

0.0

0.0

0.0

0.1

0.1

0.2

0.2

0.2

0.1

5.1-20.0

0.2

0.3

0.2

0.1

0.0

0.0

0.1

0.0

0.1

0.2

0.1

0.2

0.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис 4. Градация волн в акватории по временным периодам .

    

    

 

 

На графике представлена градация волн в отдельной акватории по временным  периодам.

   Нами совместно с Национальным авиационным университетом разработана программа расчета параметров энергопоглащающего элемента и размеров станции.

                     Рис. Титульный лист программы…

 

    Подставляя в программу данные о размерах и повторяемости волн в конкретной акватории, получим параметры станции, которая будет работать в этой акватории с максимальной эффективностью.

   Несколько слов о технико-экономических показателях.

 

                   Рис. Технико-экономические показатели

 

Волновые станции состоят из нескольких модулей . Рекомендованная мощность станции для закрытых морей  2-4 МВт,  для открыты океанских побережий 10-20 МВт.

 Станции устанавливаются на глубокой воде, глубина акватории не менее 25 метров.

   Удельная материалоемкость станции – менее 100 кг на кВт мощности.

   Удельные капиталовложения на строительство -3800-4000 дол. США на кВт мощности.

   Среднегодовой коэффициент использования  установленной мощности -  0,6-0,8.

   Предполагаемая стоимость одного кВтч  - 0,05-0,08 дол. США.

   Срок окупаемости затрат существенно зависит от стоимости электроэнергии в стране, в которой эксплуатируется станция.

   В настоящее время мы ведем переговоры  с несколькими инвесторами из разных стран о строительстве пилотного образца станции мощностью 2-4 МВт.  Поэтому  мы готовы к сотрудничеству со всеми компаниями,  которые своим участием  будут содействовать реализации проекта.

Спасибо за внимание.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CIENTIFIC PRODUCTION COMPANY

KROK-1

 

        For internal use

«APPROVE»

KROK-1 company director                                                   Copy №      1                             

 

                                        V. Ovsyankin

 

 

 

 

Methodology and programme for characteristics calculation of the energy-absorbing cell of wave power plant subject to the sea wave energy parameters.

 

 

 

 

     Scientific development – candidate of engineering sciences,

major scientific officer

Pavel Grekov

 

Research supervisor – candidate of engineering sciences,

associate professor

Konstantin Kapitanchuk

 

 

 

 

Kiev – 2006

 

 

 

              

 

технико-экономические показатели

 

 

   Волновые станции состоят из нескольких модулей.

    Рекомендованная мощность станции для закрытых морей  2-4 МВт,  для открыты океанских побережий 10-20 МВт.

    Станции устанавливаются на глубокой воде, глубина акватории не менее 25 метров.

   Удельная материалоемкость станции – менее 100 кг на кВт мощности.

   Удельные капиталовложения на строительство -3800-4000 дол. США на кВт мощности.

   Среднегодовой коэффициент использования  установленной мощности -  0,6-0,8.

   Предполагаемая стоимость одного кВтч  - 0,05-0,08 дол. США.

  

 

 


©2009 КРОК-1. Создание сайта Группа разработчиков ADSoft