PowerBuoy

Эта статья содержит рекламный контент . Помогите улучшить ее, удалив рекламный язык и неуместные внешние ссылки , а также добавив энциклопедический текст, написанный с нейтральной точки зрения . ( Ноябрь 2020 г. ) ( Узнайте, как и когда удалять это сообщение )

PowerBuoy — это серия морских электростанций с низким уровнем выбросов углерода , производимых Ocean Power Technologies (OPT), компанией по возобновляемым источникам энергии, расположенной в Нью-Джерси . PowerBuoy чаще всего используются для подачи электроэнергии на морские полезные нагрузки, вырабатываемой экологически чистыми способами . PowerBuoy предназначен для работы в качестве источника бесперебойного питания . Он хранит энергию в бортовых батареях, чтобы иметь возможность обеспечивать непрерывную подачу электроэнергии в периоды низкой выработки. ^[1]

В настоящее время в коммерческих целях используются две модели Powerbuoy, а OPT разрабатывает еще больше. Первая — это оригинальная и более распространенная PB3 PowerBuoy, а вторая — Hybrid PowerBuoy, которая в основном использует солнечную энергию , а не энергию волн . Обе модели PowerBuoy предназначены для работы с текущими и будущими устройствами, системами и машинами, созданными OPT. ^{[1] [2]}

PB3 PowerBuoy — это оригинальная модель PowerBuoy, разработанная Ocean Power Technologies. PB3 PowerBuoy функционирует как точечный поглотитель , устройство, которое использует энергию волн для генерации большого количества энергии. ^{[3] [4]} PB3 PowerBuoy разработаны для минимизации эксплуатационных расходов за счет простоты развертывания и использования технологии самоконтроля, что позволяет быстро и дешево проводить техническое обслуживание. ^[1]

PB3 PowerBuoy состоит из 3 основных частей: поплавка, рангоута и швартовки . ^[5] Поплавок — это часть буя, которая опирается на поверхность воды. Обычно она яркого цвета, например, желтого, красного или оранжевого. Рангоут — это большая цилиндрическая часть буя, расположенная под поверхностью воды. Внизу рангоута находится большая тяжелая пластина, которая не дает рангоуту двигаться вместе с волнами. Поплавок может свободно перемещаться вверх и вниз по рангоуту. ^{[5] [6]} Швартовка — это то, что удерживает буй на месте. Швартовка соединяется со рангоутом с помощью ряда тросов и опирается на поверхность воды. Каждый PB3 PowerBuoy может иметь от 1 до 3 швартовок, которые можно отрегулировать для опирания на разную глубину в зависимости от условий и потребностей конкретного PB3 PowerBuoy. ^{[1] [5]}

PB3 PowerBuoys рассчитаны на техническое обслуживание каждые 3 года. ^[1]

На поплавке каждого PB3 PowerBuoy находится система контроля и управления, набор устройств, которые принимают и обрабатывают информацию для отправки обратно в центры управления PB3 PowerBuoy. Эта система используется для самоконтроля и предоставления упреждающей информации, что позволяет проводить более эффективное и менее затратное обслуживание, повышая доступность и эффективность. ^{[1] [5]} По состоянию на июль 2020 года система контроля и управления расширилась и включила систему наблюдения PowerBuoy. ^[7]

PB3 PowerBuoy использует относительное движение между поплавком и лонжероном для выработки электроэнергии. Когда волны перемещают поплавок вверх и вниз по лонжерону, лонжерон остается неподвижным из-за тяжелой пластины внизу. Когда поплавок движется вверх и вниз, большой толкающий стержень, соединенный с верхней частью поплавка, вводится в лонжерон. ^[6] Линейное движение стержня преобразуется в мощность через отбор мощности (PTO). ^[4] PTO — это система внутри лонжерона, которая содержит машины и устройства, преобразующие линейное движение в электричество. Сначала привод превращает линейное движение во вращательное движение. Вращательное движение используется для питания генератора, который вырабатывает переменный ток (AC). Переменный ток будет периодически менять направление, что затрудняет управление им в батарее. Переменный ток проходит через систему управления питанием и преобразуется в постоянный ток (DC), который течет в одном направлении и который чаще всего используется в батареях. Затем постоянный ток хранится внутри системы хранения энергии (ESS). Кабель передает электроэнергию от ESS к подводной подстанции, которая действует как концентратор для группы PB3 PowerBuoys. Подстанция принимает энергию от группы PowerBuoys и отправляет ее либо на берег, либо на отдельную полезную нагрузку через длинный кабель. ^{[4] [6]} PB3 PowerBuoy разработан для того, чтобы постоянно сохранять часть энергии, хранящейся в ESS, так что в период штиля без волн буй может обеспечивать непрерывную подачу питания, используя накопленную энергию. ^{[1] [6]}

В таблице выше приведены средние значения для возможностей генерации и хранения электроэнергии. Данные различаются для разных PowerBuoys, поскольку генерация электроэнергии зависит от местоположения и времени года. ^[1]

Гибридный PowerBuoy был выпущен в июне 2020 года в качестве альтернативы PB3 PowerBuoy. Цель гибридного PowerBuoy — заменить PB3 PowerBuoy в местах, где он был ненадежен, например, в районах с экстремальными погодными условиями, сильным волнением на море или низкими волнами. Гибридный PowerBuoy отличается от PB3 PowerBuoy способом генерации энергии. Вместо использования движения волн гибридный PowerBuoy оснащен солнечными панелями , использующими солнечную энергию для питания полезных нагрузок. ^{[2] [8]}

Гибридный PowerBuoy использует солнечные панели, расположенные наверху гибридного PowerBuoy, для зарядки литий-железо-фосфатных батарей. Гибридный PowerBuoy использует одноточечную швартовку , чтобы снизить затраты и сделать развертывание более быстрым и эффективным. Двигатель Стирлинга заряжает аккумулятор для обеспечения резервного питания, если солнечные панели не могут обеспечить достаточное питание в течение коротких периодов времени. ^[2] Кроме того, есть дополнительная мачта, которая может быть добавлена ​​к верхней части гибридного PowerBuoy, чтобы обеспечить интеграцию с системой наблюдения PowerBuoy, такой как PB3 PowerBuoy. ^{[2] [7]}

Гибридный PowerBuoy обеспечивает питание от литий-железо-фосфатных батарей, расположенных на борту. Эти батареи в основном заряжаются от солнечных панелей, также расположенных на гибридном PowerBuoy. В ситуациях, когда солнечные панели не могут обеспечить достаточно энергии для зарядки батарей, резервная батарея переключается на обеспечение менее экологичной энергии, чтобы гибридный PowerBuoy оставался источником бесперебойного питания . Батареи подключены к кабелю, который передает энергию на полезную нагрузку. ^[2]

Система наблюдения PowerBuoy запущена в июле 2020 года. Система наблюдения может быть интегрирована с обеими моделями PowerBuoy и действует как расширение уже имеющихся устройств связи и сбора данных. Система включает в себя

• Громоотвод
• Радар
• HD/ИК-камера
• Антенна АИС
• Морские огни
• AIS и Wi-Fi-транспондер
• Датчик ветра
• Корпус модуля связи

Одна система наблюдения способна контролировать более 1600 кв. миль поверхности океана, как непрерывно, так и периодически. Системы также могут быть связаны между собой, чтобы обеспечить видимость и информацию по большой площади океана. Систему можно настроить, чтобы включить больше функций для определенных ниш, таких как качество воды и активность цунами . ^{[5] [7]}

Подводная батарея была запущена в эксплуатацию в августе 2020 года. ^[9]

Подводная батарея — это экологически безопасная и экономически эффективная батарея, разработанная для питания подводных полезных нагрузок, и может быть интегрирована как с PB3 PowerBuoy, так и с Hybrid PowerBuoy. Однако ее также можно использовать отдельно или настроить для совместимости с другими источниками питания. ^[10]

Подводная батарея использует литий-железо-фосфатные батареи и изготовлена ​​из экологически чистых (легких) металлов. Подводная батарея рассчитана на 10-летний срок службы, однако условия, в которых она находится, могут вызывать некоторые отклонения. ^[10]

Первоначально проект был разработан с целью обеспечения возобновляемой энергией людей, живущих на суше, но со временем OPT сместила фокус PowerBuoy на поиск более конкретных ниш в качестве морской энергетической системы, устройства наблюдения и связи. ^[11]

Способность PowerBuoy постоянно обеспечивать себя энергией, выдерживать длительные периоды обслуживания и возможности наблюдения/связи делают его сильным активом для организаций, сосредоточенных на обороне и безопасности. PowerBuoys могут быть размещены в отдаленных районах океана и предоставлять непрерывную информацию береговым объектам. Это делает их идеальными для мониторинга удаленных участков океана на предмет незаконной деятельности, такой как торговля людьми и наркотиками. Организации, использующие PowerBuoys, могут получать непрерывные обновления о судах, которые входят в те части океана, где PowerBuoys ведут мониторинг. ^{[7] [11] [12]}

PowerBuoys обеспечивает экономически эффективный и экологически чистый способ проведения исследований в отдаленных районах океана. PowerBuoys обеспечивают питанием машины и устройства, используемые учеными и исследователями для изучения изменения климата, экосистем, погодных условий и многого другого. Низкая стоимость эксплуатации PowerBuoys, а также отсутствие необходимости в постоянном обслуживании делают их идеальными для более длительных операций. ^{[8] [13]}

PowerBuoys расширяют коммуникационные сети, используя встроенные системы наблюдения и связи. Поскольку их можно размещать в удаленных морских районах и обеспечивать себя энергией, Powerbuoys можно использовать в качестве стабильной коммуникационной платформы, которая может расширять уже существующие сети. Это позволяет пользователям и организациям расширять свой диапазон как для коммерческого, так и для развлекательного использования. ^{[7] [14]}