FIZIKALNO MODELIRANJE ELEKTRARNE NA VALOVANJE · Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Fizikalno modeliranje elektrarne na valovanje - III- I Z J A V A Podpisana Lea BARTON

UNIVERZA V MARIBORU

FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO

Lea BARTON

FIZIKALNO MODELIRANJE ELEKTRARNE NA

VALOVANJE

Diplomsko delo

univerzitetnega študijskega programa 1. stopnje

Strojništvo

Maribor, september 2010

Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Fizikalno modeliranje elektrarne na valovanje

- I-

Fakulteta za strojništvo

FIZIKALNO MODELIRANJE ELEKTRARNE NA

VALOVANJE

Diplomsko delo

Študentka: Lea BARTON

Študijski program: Univerzitetni študijski program 1. stopnje Strojništvo

Smer: Konstrukterstvo

Mentor: izr. prof. dr. Bojan DOLŠAK

Somentor: Urška SANCIN, univ. dipl. inž. str.

Maribor, september 2010


- II-

Vložen original

sklepa o potrjeni

temi diplomskega

dela


- III-

I Z J A V A

Podpisana Lea BARTON izjavljam, da:

je bilo predloţeno diplomsko delo opravljeno samostojno pod mentorstvom izr. prof.

dr. Bojana DOLŠAKA in somentorstvom Urške SANCIN, univ. dipl. inţ. str. ;

predloţeno diplomsko delo v celoti ali v delih ni bilo predloţeno za pridobitev

kakršnekoli izobrazbe na drugi fakulteti ali univerzi;

soglašam z javno dostopnostjo diplomskega dela v Knjiţnici tehniških fakultet

Univerze v Mariboru.

Maribor, 7.8.2010 Podpis:


- IV-

ZAHVALA

Zahvaljujem se mentorju izr. prof. dr. Bojanu

DOLŠAKU in somentorici Urški SANCIN, univ. dipl.

inţ. str. za pomoč in vodenje pri opravljanju

diplomskega dela. Zahvaljujem se tudi fantu, ki me je

navdušil za študij strojništva.

Posebna zahvala gre staršem, ki so mi skozi študij

nudili finančno in moralno pomoč.


- V-

FIZIKALNO MODELIRANJE ELEKTRARNE NA VALOVANJE

Ključne besede: Obnovljiva energija, energija morskega valovanja, metode izkoriščanja

morskega valovanja, terminatorji, prelivne naprave, dušilci, točkovni vpijalci, pretvornik

Anaconda,

UDK: 620.92/.98(043.2)

POVZETEK

V diplomskem delu so pojasnjene osnove energije valovanja in opisane glavne vrste elektrarn

na morsko valovanje. Delovanje elektrarn je poenostavljeno razloženo s funkcijsko strukturo.

Najnovejši in najzanimivejši vrsti elektrarne oz. metodi za izkoriščanje morskega valovanja,

imenovani Anaconda, so določeni fizikalni principi delovanja in vplivni parametri sistema,

njihove medsebojne odvisnosti in možnosti za variiranje. Opisanih je tudi nekaj sistemov, ki

delujejo na podlagi enakih fizikalnih principov kot Anaconda in se uporabljajo za druge

namene.


- VI-

PHYSICAL MODELING OF A WAVE POWER STATION

Key words: Renewable energy, wave energy, methods of harvesting wave energy,

terminators, overtopping devices, attenuators, point absorbers, Wave Anaconda

UDK: 620.92/.98(043.2)

ABSTRACT

In this diploma work basics of wave energy and methods of harvesting wave energy are

described. Their working processes are simplified by function structure. Anaconda, the

newest and the most interesting method of harvesting wave energy, is defined with physical

principles, influential parameters, their interactions and possibilities for variations. Some

systems, that work on the same principles as Anaconda, but are used for different purposes

are also described.


- VII-

KAZALO

1 UVOD ................................................................................................................................ 1

1.1 OPIS SPLOŠNEGA PODROČJA DIPLOMSKEGA DELA ......................................................... 1

1.2 OPREDELITEV DIPLOMSKEGA DELA ............................................................................... 2

2 PREGLED STANJA OBRAVNAVANE PROBLEMATIKE ...................................... 3

3 ENERGIJA VALOVANJA ............................................................................................. 4

3.1 GIBANJE DELČKA V VALOVANJA ................................................................................... 6

3.2 FORMULA MOČI VALOVANJA......................................................................................... 7

3.3 ENERGIJA VALOVANJA .................................................................................................. 8

3.4 OVIRE PRI IZKORIŠČANJU ENERGIJE VALOVANJA .......................................................... 9

4 OPIS ELEKTRARNE NA VALOVANJE ................................................................... 11

4.1 VRSTE ELEKTRARN NA VALOVANJE ............................................................................ 11

4.1.1 Terminatorji ........................................................................................................ 11

4.1.2 Prelivne naprave ................................................................................................. 12

4.1.3 Dušilci ................................................................................................................. 13

4.1.4 Točkovni vpijalci ................................................................................................ 15

4.1.5 Anaconda ............................................................................................................ 16

4.2 ZGODOVINA ................................................................................................................ 18

5 FUNKCIJSKA STRUKTURA ..................................................................................... 19

6 FIZIKALNI PRINCIP ................................. NAPAKA! ZAZNAMEK NI DEFINIRAN.

6.1 UPORABA ISTEGA FIZIKALNEGA PRINCIPA V DRUGIH SISTEMIH ................................... 28

6.2 MOŢNOSTI UPORABE DRUGIH FIZIKALNIH PRINCIPOV ZA TA NAMEN ........................... 28

7 OPTIMIRANJE SISTEMA ........................................................................................... 29

8 SKLEP ............................................................................................................................. 30

9 SEZNAM UPORABLJENIH VIROV .......................................................................... 31


- VIII-

KAZALO SLIK

SLIKA 3.1: OSNOVNI POJMI VALOVANJA ...................................................................................... 5

SLIKA 3.2: GIBANJE DELČKA VALOVANJA ................................................................................... 6

SLIKA 4.1: OWC NAPRAVA, PROIZVAJALCA WAVEGEN ............................................................ 11

SLIKA 4.2: DELOVANJE PRELIVNE NAPRAVE WAVE DRAGON .................................................... 12

SLIKA 4.3: MORSKA VERIGA ...................................................................................................... 13

SLIKA 4.4: HIDRAVLIČNI ČLEN PELAMISA ................................................................................ 14

SLIKA 4.5: TOČKOVNI VPIJALEC AGUABOUY ........................................................................... 15

SLIKA 4.6: NABREKLI VAL ANACONDE ..................................................................................... 16

SLIKA 4.7: SALTERS DUCK ........................................................................................................ 18

SLIKA 5.1: FUNKCIJSKA STRUKTURA ELEKTRARN NA VALOVANJE ............................................. 20

SLIKA 6.1: PRIKAZ UJETE ŠIRINE V ODVISNOSTI PERIODE VALOVANJA ...................................... 24


- IX-

UPORABLJENI SIMBOLI

P – moč valovanja na meter dolžine čelnega vala (kW/m)

H – višina oz. amplituda valovanja (m)

T – perioda valovanja (s)

g –težnostni pospešek (9,8m/s2)

Q – povprečna gostota energije valovanja na enoto horizontalnega območja valovanja (J/m2)


cg – skupinska hitrost valovanja (m/s)

p – celoten tlak v cevi (Pa)

pb – tlak zaradi razširitve cevi (Pa)

pw – tlak zunanjega vala (Pa)

– parcialni odvod hitrosti delca tekočine po času

– parcialni odvod celotnega tlaka po x osi

u – hitrost delcev tekočine nabreklega vala vzdolž x osi (m/s)

t – čas (s)

ρ – gostota morske vode (kg/m)3

ω – kotna hitrost (s-1

)

k2 – valovno število valovanja nabreklega valja (m-1

)

x – položaj točke (m)

D – razteznost (ms2/kg)

c2 – fazna hitrost valovanja nabreklega vala (m/s)

c1 – fazna hitrost zunanjega valovanja (m/s)

k1 – valovno število zunanjega valovanja (m-1

)

A – amplituda zunanjega valovanja (m)


- X-

F – ojačitveni faktor valovanja oz. faktor razširitve

umax – maksimalna hitrost delcev valovanja v smeri x osi (m/s)

pbmax – maksimalen tlak zaradi razširitve cevi (Pa)

- odvod površine po tlaku zaradi razširitve

S – površina cevi (m2)

Pw - moč morskega valovanja na meter dolžine čelnega vala (W/m)

- odvod maksimalne površine cevi po površini cevi

- odvod maksimalnega tlaka zaradi razširitve po hitrosti valovanja nabrekline

r – radij cevi (m)

E – modul elastičnosti (N/m2)

h – debelina stene cevi (m)

Jb – energija, ki jo želimo shraniti v gumijaste stene cevi (J)

Jr – energija, ki jo lahko shranimo v gumijasti cevi (J)

η – raztezek cevi (%)

Pb – proizvodna moč gumijaste cevi (W/m)

W – ujeta širina (m)

UPORABLJENE KRATICE

OWC – Nihajoč vodni stolpec (Ang. Oscillating Water Column)


- 1-

1 UVOD

1.1 OPIS SPLOŠNEGA PODROČJA DIPLOMSKEGA DELA

Energija je za nas bistvenega pomena. Potrebujemo jo v gospodinjstvih, za prevoz, delovanje

tovarn, kmetij in pisarn. S svojimi potrebami hitro praznimo zaloge fosilnih goriv, ki so tudi

glavni vzrok globalnega segrevanja, zato vedno več pozornosti posvečamo alternativnim,

obnovljivim virom energije. K obnovljivim virom energije štejemo vse vire energije, ki jih

zajemamo iz stalnih naravnih procesov.

Vrste obnovljivih virov energije so:

1. Biomasa: les, rastlinska olja, biodizel, bio-plin, biohidrogen

2. Geotermalna energija: globoka in površinska geotermalna energija

3. Sončna energija: solarna energija, solarna kemija, solarna termo energija

4. Vetrna energija (vetrne elektrarne)

5. Vodna energija:

Energija rek in potokov (energija tokov, toplotno izkoriščanje,

zajezitveno izkoriščanje)

Energija morja in oceanov (energija plimovanja, energija valovanja,

toplotno izkoriščanje, energija tokov)

Obnovljivi viri, z izjemo geotermalne energije in energije plimovanja, izvirajo iz sprotnega

sončnega sevanja. Sončno energijo lahko izkoriščamo neposredno ali pa posredno v obliki

vetra, plimovanja, rečnih in morskih tokov ter skozi biološke procese fotosinteze, ki dajejo

biomaso in njene stranske produkte.


- 2-

1.2 OPREDELITEV DIPLOMSKEGA DELA

Glavni predmet diplomskega dela je energija morja, oceanov in sicer energija morskega

valovanja. Opisane so različne metode in naprave za izkoriščanje energije valovanja. S

pomočjo fizikalnega modeliranja so ponazorjene glavne značilnosti njihovega delovanja, ki je

poenostavljeno prikazano s funkcijsko strukturo. Določeni so principi delovanja ter vplivni

parametri najnovejše metode. Ker je pri takih napravah pomembni dejavnik učinkovitost, so

podane tudi moţnosti za variiranje parametrov z namenom optimiranja sistema. Diplomsko

delo nas seznani z moţnostmi uporabe fizikalnega modeliranja za variantno konstruiranje in

razvoj tehniških sistemov.


- 3-

2 PREGLED STANJA OBRAVNAVANE PROBLEMATIKE

Metode za pridobivanje elektrike iz morskega valovanja so zasluţeno pozornost dobile šele

po naftni krizi leta 1970. Zanimanje zanje se je povečalo vsakič, ko se je dvignila cena nafte.

Danes se metode iz dneva v dan izboljšujejo, razvijajo, na internetu lahko sledimo vedno

novim doseţkom na področju izkoriščanja morskih valov. Nove metode prinašajo boljše

izkoristke, manjše vloţke, prav tako pa okolju bolj prijazne naprave. Kot primer lahko

vzamemo najnovejšo tehnologijo, ki jo imenujemo Anaconda, katero bomo podrobneje

opisali v nadaljevanju. Stroški za izgradnjo Anaconde so bistveno manjši v primerjavi s

starimi metodami, saj je zgrajena iz relativno poceni materialov. Njena gumijasta zgradba ji

omogoča tišje in mirnejše obratovanje ter daljšo ţivljenjsko dobo v primerjavi s starejšimi

tehnologijami. Zaradi boljših tehnologij se vedno več drţav odloča za velike projekte v

povezavi z izkoriščanjem energije morja. Vlagajo več milijonov evrov v valovne farme1.

Ustanavljajo se nova podjetja, ki razvijajo nove modele in metode. Najbolj znana med njimi

so Finavera Renewables, Pelamis Wave Power, Checkmate SeaEnergy, ki imajo patentiranih

veliko uspešnih metod za pridobivanje elektrike iz energije morskega valovanja. Podjetje

Checkmate Seaenergy razvija Anacondo, ki je trenutno predmet velikih raziskav, saj bi

izpopolnjena lahko pomenila revolucijo v izkoriščanju energije morskega valovanja.

1 Več pretvornikov energije valovanja na nekem manjšem območju. Najpogostejše so Pelamis valovne farme in

valovne farme z točkovnimi vpijalci

http://en.wikipedia.org/wiki/Finavera_Renewables


- 4-

3 ENERGIJA VALOVANJA

Energija valov je posredna oblika solarne energije. Valovi namreč nastanejo zaradi vetra,

slednji pa kot posledica sončevega ogrevanja Zemlje.

Valovi imajo prednost pred vetrom, kadar gre za zbiranje uporabne energije. Prva prednost je,

da so valovi bolj nasičeni z energijo. V vetru je na prostorsko enoto nakopičene manj energije

kot v valovanju. Druga prednost valov je zanesljivost, laţje je napovedati, v katero smer se

bodo gibali valovi, kot pa v katero smer bo pihal veter.

Izkoriščanje energije valovanja torej temelji na velikih količinah energije nakopičene v

valovih. Valovi nosijo neznansko količino obnovljive energije, ki bi jo lahko uporabili za

zadostitev vsaj delčka svetovnih potreb po elektriki. Znanstveniki menijo, da bi izkoriščanje

energije morskega valovanja lahko realno zadostovalo za pokritje 10% svetovne potrebe po

energiji. Vendar pa imajo valovi v sebi veliko neizkoriščene energije, saj bi ţe 0,2% energije

morskega valovanja zadostovalo za energijsko oskrbo celotnega planeta, če bi jo znali

pravilno izkoristiti.

V diplomskem delu bomo govorili o metodah, ki so jih inţenirji razvili za izkoriščanje

energije valovanja in njihovem delovanju. Najprej pa si bomo pogledali nekaj splošnih

dejstev o morskem valovanju. Ko govorimo o valovih moramo poznati osnovne pojme, ki jih

lahko vidimo označene tudi na sliki 3.1. Ti so:

greben – zgornji, najvišji del vala,

korito – najniţji del vala,

valovna dolţina – horizontalna razdalja med dvema sosednjima grebenoma ali

koritoma in

frekvenca – pogostost – količina valov, ki gre mimo v določenem času.


- 5-

Slika 3.1: Osnovni pojmi valovanja

V trenutku, ko veter zadane z določeno hitrostjo vodno gladino, trenje povzroči grbančenje

vodne površine. Veter nato potiska te grbine in z efektom sneţne krogle ustvarja vedno večje

valove. V bistvu je to dogajanje prenašanje energije sonca na veter in nato na valove. Dokler

se valovi premikajo počasneje kot veter tik nad njimi, se energija prenaša iz vetra na valove.

Razlika v zračnih tlakih med protivetrom in zavetrnim delom valovnega grebena, ter trenje

med vodno površino in vetrom, ustvarja v vodi striţno napetost, katera povzroči rast valov.

Faktorjev, ki določajo kako visoko bo valovanje postalo so:

hitrost vetra (hitreje veter potuje, večji val bo nastal),

trajanje vetra (val bo postajal večji, čim večja bo dolţina časa delovanja vetra na val),

razdalja vetra2 (daljšo pot bo veter prepotoval z valom, večji bo val) in

globina in relief morskega dna (od tega je odvisno ali se bo energija valov zbirala ali

razpršila).

V splošnem so večji valovi močnejši, vendar pa je moč valov določena tudi s hitrostjo,

dolţino valov in gostoto vode.

2 Razdalja, v kateri veter deluje na valove


- 6-

Hitrost vetra ima določeno izkustveno mejo. Ta nam pove v kakšnem času ali razdalji hitrost

vetra ne bo razvila večjih valov. Ko se ta meja doseţe, lahko rečemo da je morje »popolnoma

pripravljeno«.

Veter je potreben za nastanek vala, ta pa lahko potem brez nadaljnjega delovanja vetra

prepotuje določeno razdaljo. Takšne valove, ki potujejo daleč stran od svojega nastanka

imenujemo narasli valovi (ang. swell waves) in nam omogočajo zbiranje energije po celotni

površini oceana.

3.1 GIBANJE DELČKA V VALOVANJA

Slika 3.2: Gibanje delčka valovanja [12]

Na sliki 3.2 je s črko A prikazano gibanje delčka v globoki vodi. Orbitalno gibanje delca

tekočine se hitro zmanjšuje z večanjem razdalje do površja. Črka B pa prikazuje gibanje v

plitki vodi (oceansko dno je zdaj v točki B). Elipsasto gibanje delca tekočine se splošči z

večanjem oddaljenosti od površja. Puščica označena s številko 1 nam kaţe smer gibanja

valovanja.

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Wave_motion-i18n-mod.svg


- 7-

Valovi v horizontalni smeri na dolge razdalje premikajo le energijo, ne vode. Voda se giblje

samo v krogu, kot je prikazano na sliki 3.2Slika 3.1, in deluje kot medij za prenašanje

kinetične energije oz. energije gibanja. Delovanje vode ima podoben princip kot delovanje

valjev v avtomobilskem pasu. Ti valji rotirajo, ker morajo spuščati pas, sami pa se ne

premikajo naprej.

Nihajoče gibanje je največje na površini ter z globino eksponentno pada. Mirujoči valovi3

imajo blizu odbojne obale energijo prisotno kot pritisk nihanja na veliki globini, ki ustvarja

komaj zaznavne potresne sunke. To valovanje na velikih globinah je premajhno in za nas ni

zanimivo.

Valovi se ustvarjajo na morski gladini. Energija valov se prenaša v horizontalni smeri s

skupinsko hitrostjo. Povprečje prenosnega razmerja energije valov skozi vertikalno ravnino na

enoto širine, vzporedne grebenu vala, se imenuje tok energije valovanja (moč valovanja, ki je

ne smemo zamenjati z dejansko močjo izkoriščeno z napravo za izkoriščanje morskega

valovanja). [6,12]

3.2 FORMULA MOČI VALOVANJA

V globokih vodah, kjer je globina vode večja od polovice valovne dolţine, je moč valovanja

enaka:

(3.1)


H – višina oz. amplituda valovanja (m)

T – perioda valovanja (s)

ρ – gostota morske vode (kg/m3)

g –težnostni pospešek (9,8m/s2)

3 Valovi, ki nastanejo zaradi srečanja dveh valov iz različne smeri


- 8-

Formula (3.1) določi, da je moč valov sorazmerna periodi valovanja in kvadratno odvisna od

višine oz. amplitude vala. Če podamo višino valov v metrih in periodo valovanja v sekundah,

dobimo kot rezultat moč valovanja v kW na meter dolţine čelnega valja. [12]

Primer: vzemimo zmerno morsko valovanje v globokih vodah, nekaj kilometrov oddaljeno od

obale, z višino valov 3m in periodo valovanja 8s. S formulo lahko izračunamo moč valovanja

(3.2)

Kar pomeni potencialno moč valovanja 36kW na vsak meter obrisa obale.

V velikih nevihtah, so večji valovi na odprtem morju veliki pribliţno 15m in imajo periodo

15s. Z zgornjo formulo dobimo, da takšni valovi nosijo okoli 1.7MW moči na vsak meter

čelnega vala.

Učinkovitost elektrarne na valovanje se meri s količino ujetega energijskega toka valov.

Zaradi ujetega energijskega toka so valovi na površini za napravo niţji kot pred njo. [12]

3.3 ENERGIJA VALOVANJA

Stanje morja je stanje proste morske površine na večjem območju na določeni lokaciji v

določenem času in je določeno s statistiko, ki vključuje višino valovanja, periodo in spekter

moči. Spreminja se s časom in s spreminjanjem vetra.

V stanju morja je določena povprečna gostota energije na enoto območja valov na vodni

površini in je po linearni teoriji valovanja sorazmerna kvadratu višine valovanja:

(3.3)

Q – povprečna gostota energije valovanja na enoto horizontalnega območja valovanja

(J/m2)

Povprečna gostota energije valovanja na enoto horizontalnega območja Q je vsota kinetične

energije in gostote potencialne energije na enoto horizontalnega območja. Gostota

potencialne energije je enaka kinetični energiji, vsaka predstavlja polovico gostote energije


- 9-

valovanja Q. Posledice površinske napetosti so pri valovni dolţini nad nekaj decimetrov

zanemarljive.[12]

Ko se valovi širijo se njihova energija prenaša. Skupinska hitrost običajno določa, kako hitro

se giblje energija vzdolţ smeri gibanja valovanja. Lahko tudi rečemo, da pove, kako hitro se

giblje sprememba amplitude. Energijski tok valovanja skozi vertikalno ravnino enote širine,

ki je pravokoten na smer širjenja valov je enak:

(3.4)

cg – skupinska hitrost valovanja (m/s)

Če gledamo disperzijsko razmerje za vodne valove pod delovanjem gravitacije je skupinska

hitrost odvisna od valovne dolţine λ (periode valovanja T). Disperzijsko razmerje je funkcija

globine vode h, zato se skupinska hitrost obnaša različno glede na globoko/plitvo vodo in

vmesne globine.

O globoki vodi govorimo, kadar je globina vode večja od polovice valovne dolţne, kar je na

odprtem morju kar pogosta situacija. V globokih vodah se valovanje z večjo periodo širi

hitreje in transportira svojo energijo hitreje. V teh vodah je skupinska hitrost polovica fazne

hitrosti. V plitkih vodah, kjer je valovna dolţina 20-krat večja od globine vode4 sta fazna in

skupinska hitrost enaki. [12]

3.4 OVIRE PRI IZKORIŠČANJU ENERGIJE VALOVANJA

Kot smo ţe omenili, lahko današnja tehnologija za pridobivanje energije iz valov poteši nekje

10 % svetovne porabe energije. V nadaljevanju smo opisali kar nekaj metod, ki so jih razvili

znanstveniki, vendar jih večina obratuje z nizkim izkoristkom. Ena od teţav je, da je

pogostost valov prenizka, da bi lahko uspešno gnali turbine.

Drug problem je tudi dosegljivost. Če ţelimo hiter razvoj in mnoţično uporabo bi naprave

morale imeti primerne cene. V primeru, da energija valov ne bo tako poceni kot fosilna goriva

ali nuklearna energija, bo teţko postala konkurenčni nasprotnik v energetski bitki. V Evropi

so med naftno krizo leta 1970 zagovorniki energije valov v tekmi za donacije izgubili proti

4 Takšne razmere največkrat srečamo v bliţini obale

http://wapedia.mobi/sl/Energija

http://wapedia.mobi/sl/Amplituda


- 10-

zagovornikom nuklearne energije. To je bil razlog, da se je nekaj raziskovalnih projektov

povezanih z energijo valov končalo zaradi finančne stiske.

Vseeno pa je 10% velik del, če gledamo da so za izkoriščanje valov primerna le specifična

področja. Ker potrebujemo pogoste in energijsko polne valove za delovanje pretvornikov

energije valovanja, je najboljše območje za njihovo uporabo med 30 in 60 stopinjami

zemljepisne širine. Za ZDA so najboljše področje obale Oregona. Škotska, ki jo zadevajo

mogočni valovi, je ţarišče za testiranje in razvijanje metod za izrabljanje energije valov.

Portugalska je bila glavna pri razvijanju prve valovne farme z Pelamis napravami.

Čeprav so valovi v nekaterih primerih bolj zanesljivi kot veter, se ne moremo vedno zanašati

na njihovo močno delovanje, to pomeni da rabimo učinkovito metodo za shranjevanje

energije. Po drugi strani so valovi in vreme velikokrat preveč agresivni, da bi se naprave za

izkoriščanje morskega valovanja, lahko zoperstavile. Razvoj naprav za izkoriščanje morskega

valovanja bi torej moral teţiti k boljši učinkovitosti in vzdrţljivosti, kar pa ne bi smelo preveč

dvigniti cene naprave. Projekt, ki se pribliţuje tem ciljem se imenuje Anaconda in ga bomo

podrobneje opisali v nadaljevanju. [8]


- 11-

4 OPIS ELEKTRARNE NA VALOVANJE

Inţenirji iz dneva v dan razvijajo nove metode pridobivanja koristne energije iz energije

morja. Energijo valovanja zajamemo na površju valovanja ali iz tlačenega nihanja pod

površjem. Naprave za izkoriščanje energije valov so lahko nameščene na obali, blizu obale ali

na odprtem morju. Naprave, nameščene blizu obale ali na odprtem morju, so običajno

pritrjene na morsko dno, med seboj se razlikujejo v orientaciji glede na gibanje valov in v

metodi, ki jo uporabljajo za spreminjanje energije valovanja v koristno energijo, najpogosteje

elektriko.

4.1 VRSTE ELEKTRARN NA VALOVANJE

4.1.1 Terminatorji

Terminatorji (ang. terminators) so pretvorniki morske energije, orientirani pravokotno na

smer valovanja. Vsebujejo stacionarni del, ki je pritrjen na obalo ali morsko dno in gibajoči

del. Gibajoči del deluje podobno kot bat pri motorju avtomobila – pomika se gor in dol, kar

poganja turbine.

Slika 4.1: OWC naprava, proizvajalca Wavegen [4]


- 12-

Nihajoč vodni steber - OWC (ang. Oscillating water column) – prikazan na sliki 4.1 je vrsta

terminatorja. Ima dve odprtini – eno odprtino na dnu, na sliki 4.1 je označena s številko 2, ta

spušča vodo v zbiralnik in drugo odprtino, katera je ozek prehod na vrhu naprave, ki spušča

zrak iz naprave in v napravo, na sliki 4.1 je označena s številko 4. Turbine v prehodu se vrtijo

v isto smer neodvisno od smeri pihanja zraka. Prihajajoč val napolni zbiralnik z vodo, ta

ustvari pritisk na zrak ujet v zbiralniku in ga potisne skozi prehod, tam zrak trči v turbine in

jih zavrti. Potem se val umakne, voda zapušča steber, in to potegne zrak nazaj v zbiralnik, kar

spet zavrti turbine. [1,4]

4.1.2 Prelivne naprave

Prelivna naprava (ang. overtopping device) je sestavljena iz poševnega platoja in ovir

postavljenih v obliki črke V, ki sluţijo ujemanju vode iz dvigajočega vala v rezervoar.

Gladina vode v rezervoarju je višja od gladine oceana, kar ustvarja pritisk, voda zato odteka

skozi odprtino na dnu rezervoarja, v kateri so nameščene turbine. Glavni predstavnik je Wave

Dragon, katerega shematski prikaz delovanja vidimo na sliki 4.2.[1]

Slika 4.2: Delovanje prelivne naprave Wave Dragon [11]


- 13-

4.1.3 Dušilci

Dušilci (ang. attenuators) so orientirani vzporedno na smer gibanja valov. Eden najbolj znanih

primerov dušilca je Morska veriga (Ang. Pelamis) (Slika 4.3). Obstoječi prototip ima dolţino

120 metrov in je sestavljen iz treh hidravličnih členov (Slika 4.4) in štirih daljših cevi s

premerom 3,5 metra, pritrjenih na morsko dno. Valovi prepogibajo napravo v zglobih,

premikanje zglobov pa uporabljajo bati za poganjanje hidravlične črpalke, ki je priključena na

generator za proizvodnjo električne energije. Tako na podoben način kot vetrnica z vetrom,

neposredno s pomočjo morskih valov proizvaja električno energijo. [1]

Slika 4.3: Morska veriga [5]

Posamezen Pelamis proizvaja okoli 750 kW. Naprava po kablih nato pošlje elektriko do

obale.


- 14-

Slika 4.4: Hidravlični člen Pelamisa [9]


- 15-

4.1.4 Točkovni vpijalci

Točkovni vpijalci (Ang. point absorbers) niso orientirani glede na smer gibanja valovanja,

ampak lahko vsrkajo energijo iz valov, ki prihajajo iz poljubne smeri, saj uporablja energijo

vertikalnega gibanja oz. potencialno energijo valovanja. Za njih je značilna veliko večja

višina od širine in dolţine naprave. Ena zanimivejših izvedb je s trajnim magnetnim linearnim

generatorjem, nameščenem v plovcu. Sestavljen je iz električne tuljave, ki obdaja magnetno

gred. Električna tuljava je pritrjena na plovec, magnetna gred pa na morsko dno. Zaradi valov

se plovec dviguje in spušča, z njim se glede na pritrjeno gred giblje tuljava, kar inducira

napetost in proizvaja električno energijo. Več pretvornikov energije valovanja postavljenih

skupaj ustvari farmo na valovanje. Vsi točkovni vpijalci uporabljajo potencialno energijo

valovanja, le načini pretvarjanja se med seboj razlikujejo. Eden izmed predstavnikov je

AGUABUOY (Vodni plovec) , ki ga izdeluje Finavera Renewables (Slika 4.5). [8]

Slika 4.5: Točkovni vpijalec Aguabouy [8]


- 16-

4.1.5 Anaconda

Ta naprava deluje po novem principu izkoriščanja vodne energije, ki temelji na potovanju

nabreklega vala (ang. Bulge wave) (Slika 4.6) vzdolţ raztegljive gumijaste cevi. Cev ima

premer 7m in je dolga od 150 do 200 metrov. Orientirana je v smeri gibanja valovanja, ter s

sprednjim delom pritrjena na morsko dno. Morski valovi z dvigom sprednjega dela naprave

naredijo nabreklino v cevi, ki potuje tik pred grebenom morskega vala. To potovanje lahko

primerjamo z deskarjem, ki si z potovanjem po valovih veča kinetično energijo. Potujoča

nabreklina pobira energijo iz morskega valovanja, ki se na koncu cevi porabi za pogon turbin.

Ker je ta princip še v razvijanju, znanstveniki izračunavajo, da bi cev takih dimenzij lahko

pridobivala 1MW povprečne moči iz morskega valovanja.

Slika 4.6: Nabrekli val Anaconde [10]

V morju plavajoča gumijasta cev z dovodnimi ventili, po katerih se v Anacondo dovaja voda

za izravnavanje pritiska, v zadku naprave pa se nahajata turbina in generator. Cev je mehka in

elastična, tako da se lahko upogiba z valovi. Zaradi oblike naprave in vzdrţljivosti

uporabljenih materialov bo primerna za uporabo tudi v divjih morjih, kar bo razširilo obseg

področij primernih za izkoriščanje energije valovanja.


- 17-

Prednosti Anaconde pred ţe obstoječimi napravami so:

preprostost sistema,

relativno poceni materiali,

ni je potrebno veliko vzdrţevati in ima dolgo ţivljenjsko dobo ter

velika ujeta širina, ki je sorazmerno povezana z izkoristkom naprave.

Zaradi manjših začetnih vloţkov in nasploh manjših stroškov, bo ta energija cenejša od

predhodne.


- 18-

4.2 ZGODOVINA

Ideja o pridobivanju energije iz morskih valov obstaja ţe nekaj stoletij. Leta 1799 je bil v

Parizu uradno zapisan prvi patent za pridobivanje energije iz oceanskega valovanja. Bochaux-

Praceique je leta 1910 kot eden izmed prvih namestil napravo za pridobivanje elektrike iz

morskega valovanja in jo uporabil za napajanje gospodinjstva. Kasneje se je ugotovilo, da je

bila to prva vrsta naprave OWC. Od leta 1855 do 1973 se je samo v Zdruţenem kraljestvu

registriralo 340 patentov naprav za izkoriščanje energije valovanja.

Začetnik modernih znanstvenih pristopov k energiji valovanja je Yoshio Masuda z

eksperimentom, ki ga je izvedel leta 1940. Testiral je različne metode izkoriščanja energije

valovanja, v morje je namestil več sto enot in z njimi napajal obmorsko razsvetljavo. Med tem

pa je ţe razvijal idejo o izkoriščanju gibanja valov s pomočjo plavajočih členov, kolenasto

oblikovane naprave, ki jo je predstavil leta 1950.

Ponovni interes za izkoriščanje energije valovanja je povzročila naftna kriza leta 1970. Iz tega

obdobja je najbolj znan Stephen Salter iz University of Edinburgh, ki je izumil koncept

Salters Duck (Slika 4.7: Salters Duck).

Slika 4.7: Salters Duck [7]

Okoli leta 1980 je cena nafte padla, s tem pa tudi investiranje in zanimanje za raziskave

povezane z energijo morskega valovanja. Ampak razvoj se je umiril le za nekaj časa, saj

zadnje čase spet posvečamo veliko pozornosti obnovljivi energiji, tudi energiji valovanja,

predvsem zaradi problemov z onesnaţenjem.[12]

http://en.wikipedia.org/wiki/University_of_Edinburgh


- 19-

5 FUNKCIJSKA STRUKTURA

Kot glavno funkcijo elektrarn na valovanje smo vzeli pridobivanje uporabne energije

(najpogosteje elektrike) iz energije valovanja (glej sliko 5.1), ki smo ji določili prihodke in

odhodke ter jo razdelili na delne funkcije. Pri delnih funkcijah se metode med seboj

razlikujejo. Točkovni vpijalci najpogosteje delujejo na principu linearnega obstojnega

magnetnega generatorja, ki uporablja navpično gibanje valovanja za ustvarjanje induktivne

napetosti. Pri terminatorjih in dušilcih smo namesto delne funkcije Spreminjanje energije

valovanja v električno energijo vnesli tri delne funkcije in različne tehnične rešitve. Dušilcem

bi lahko delno funkcijo Spreminjanje energije valovanja v mehansko delo še dalje razdelili,

saj najprej bati in hidravlična črpalka spremenijo energijo valovanja v tlačno energijo, nato pa

motor tlačno energijo spremeni v mehansko energijo, pri terminatorjih pa to neposredno

naredijo turbine. Turbina, hidravlična črpalka, motor in ostalo zapisano v črtkanih kvadratkih

so tehnične rešitve delnih funkcij. Z različnimi kombinacijami delnih funkcij in s tem tudi

tehničnih rešitev dobimo različne vrste elektrarn na valovanje.


- 20-

Slika 5.1: funkcijska struktura elektrarn na valovanje


- 21-

6 FIZIKALNI PRINCIP

Ker se različne vrste naprav za izkoriščanje energije med seboj razlikujejo v fizikalnih

principih, smo se odločili, da bomo obravnavali fizikalne principe povezane z delovanjem

Anaconde, ki se nam je zdela daleč najbolj zanimiva.

Delovanje Anaconde temelji na pretvarjanju energije valovanja v proţnostno energijo

gumijaste stene cevi Anaconda, katera se spremeni v kinetično energijo potrebno za pogon

turbin. To pretvarjanje energije in njeno naraščanje je posledica nastanka in potovanja

nabreklega vala vzdolţ cevi v notranjosti Anaconde. Ţe ta kratek opis delovanja Anaconde

nam pove, da je pri njenem delovanju pomembnih več fizikalnih principov. Najpomembnejša

fizikalna principa, osnova za enačbe izpeljane v nadaljevanju [3], so Navier-Stokesove enačbe

[2], ki opisujejo tok tekočin in enačba valovanja za opis gibanja morskega valovanja.

Celoten tlak v cevi Anaconde je vsota tlaka, ki nastane zaradi razširitve cevi (ang. bulge

pressure) in tlaka zunanjega vala

p – celoten tlak v cevi (Pa)

pb – tlak zaradi razširitve cevi (Pa)

pw – tlak zunanjega vala (Pa)

Z u bomo označili hitrost delcev tekočine v smeri x. Če upoštevamo, da se u spreminja le s

časom dobimo iz Navier-Stokesove enačbe za tok nestisljive tekočine, da je pospeševanje v

cevi je odvisno od parcialnega odvoda celotnega tlaka po x-u.

– parcialni odvod hitrosti delca tekočine po času

– parcialni odvod celotnega tlaka po x-u

u – hitrost delcev tekočine nabreklega vala vzdolž koordinate x (m/s)

t – čas (s)

(6.1)

(6.2)


- 22-

ρ – gostota morske vode (g/m)3

Brez delovanja zunanjega valovanja, z upoštevanjem rešitve valovne enačbe za potujoče

gibanje, bi se enačba za tlak zaradi razširitve cevi glasila

ω – kotna hitrost (s-1

)

k2 – valovno število valovanja nabreklega valja (m-1

)

x – položaj točke (m)

B - višina vodnega stolpca odgovarjajoča največji vrednosti tlaka zaradi razširitve cevi

(m)

Ta val ima lastno amplitudo in fazno hitrost

D – razteznost (ms2/kg)

c2 – fazna hitrost valovanja nabreklega vala (m/s)

Zdaj pa dodamo zunanji val z valovnim številom k1 , amplitudo A in hitrostjo

c1 – fazna hitrost zunanjega valovanja (m/s)

k1 – valovno število zunanjega valovanja (m-1

)

Pritisk zunanjega valovanja je

Pritisk zaradi razširitve cevi se spremeni v

kjer je

(6.3)

(6.4)

(6.5)

(6.6)

(6.7)


- 23-

A – amplituda zunanjega valovanja (m)

Povprečna vrednost valovnih števil je

Razlika valovnih števil pa

V enačbo (6.7) vstavimo enačbe (6.9) in (6.10) in dobimo

To opisuje potujoče gibanje z povprečnim valovnim številom in amplitudo

F – ojačitveni faktor valovanja oz. faktor razširitve

Ojačitveni faktor F je enak

Pribliţek enačbe (6.13) velja za majhne in lahko vidimo, da za majhne amplituda

razširitve narašča linearno vzdolţ cevi, energija izbokline narašča z x2.

V primeru, da se hitrost nabreklega vala opazno razlikuje od hitrosti zunanjega valovanja, se

amplituda nabrekline veča in manjša vzdolţ cevi.

Če bi slikali sistem Anaconda – voda v trenutku , bi nabrekli val znotraj Anaconde

lahko opisali s sin ( x), morski val pa s cos (k1x). Valovanje se širi proti večjim x-om, tako

lahko vidimo, da nabreklina prehiteva zunanji val za 90°. Maksimalna velikost nabrekline se

pojavi tam, kjer voda zunaj tube narašča najhitreje. Morsko valovanje torej opravi delo med

dvigovanjem vala, katero se med padanjem vala ne izniči popolnoma, čeprav se nabreklina

zmanjša na svoj minimum. Nekaj energije iz morskega valovanja zunaj tube se je preneslo na

nabreklino. Nabreklino bi lahko primerjali tudi z deskarjem, ki na grebenu vala lovi energijo

(6.8)

(6.9)

(6.10)

(6.11)

(6.12)

(6.13)


- 24-

valovanja, da ga nosi v smeri širjenja valov. V grlu vala se njegovo gibanje umiri, saj tukaj

val premore manj kinetične energije.

UJETA ŠIRINA

Ujeta energija je s parametrom, ki mu rečemo ujeta širina (ang. capture width) povezana z

energijo na meter čelnega morskega vala. Predvideno ujeto širino za cev premera 7m in

dolţine 150m lahko razberemo iz slike 6.1. Maksimalna ujeta širina je blizu 50 m, s

preučevanjem spektra valovanja pa znanstveniki pričakujejo povprečno vrednost ujete širine

Anaconde nekje 20m.

Slika 6.1: Prikaz ujete širine v odvisnosti periode valovanja [3]

Ujeta širina ţe obstoječih izpopolnjenih pretvornikov energije valovanja je le del ujete širine

Anaconde. Ravno zato imajo znanstveniki velika pričakovanja nad Anacodo.


- 25-

Maksimalna horizontalna hitrost delcev v nabreklem valu je

umax – maksimalna hitrost delcev valovanja v smeri x (m/s)

pbmax – maksimalen tlak zaradi razširitve cevi (Pa)

moč v nabreklem valu za območje cevi s površino S je

S – površina cevi (m2)

Moč morskega valovanja zbrana v enoti dolţine čelnega vala je

Pw - moč morskega valovanja na meter dolžine čelnega vala (W/m)

Z deljenjem enačb za moči (6.15) in (6.16), dobimo ujeto širino

W – ujeta širina (m)

150m dolga cev s premerom 7m bi v 10s trajajočem valu ujela 32m širine. Zaradi delovanja

faktorja k v enačbah je največja vrednost ujetja pri manjši periodi valovanja (Slika 6.1).

Če se zunanje valovanje širi z isto hitrostjo kot nabreklina (c2 = c1), je hitrost delcev

nabrekline F-kratnik hitrosti delcev ωA v zunanjem valovanju, enako je z amplitudami delcev.

VELIKOST NABREKLINE

Površina cevi S je linearno povezana s pritiskom nabrekline z enačbo:

- odvod površine po tlaku zaradi razširitve

(6.14)

(6.15)

(6.16)

(6.17)

(6.18)


- 26-

Če zdruţimo enačbi (6.18) in (6.4) dobimo

- odvod maksimalne površine cevi po površini cevi

- odvod maksimalnega tlaka zaradi razširitve po hitrosti valovanja nabrekline

Pritisk na koncu nabrekle cevi z radiem r in zunanjim valovanjem z amplitudo A je

r – radij cevi (m)

Pri resonanci med valovanjem v cevi, ki je dolga eno valovno dolţino in zunanjim

valovanjem nam enačba (6.13) pokaţe, da je F = π. Valovanje z amplitudo 2m bi tako dalo

amplitudo tlaka AF ≈ 6m pritiska vode na koncu cevi. Karakteristično valovno število k2 je

1/24m-1

, tako da je deformacija v cevi okoli ±12%, kar je malo, glede na to, da imamo

opravka z gumo v ekstremnih pogojih. Če je cev oblikovana tako, da se izognemo negativnim

tlačnim nihajem, je maksimalna deformacija v stenah 25%.

KONSTRUKCIJA NABREKLE CEVI

Za cev z radiem r, debelino sten h, narejeno iz materiala z modulom elastičnosti E je

razteznost D enaka

E – modul elastičnosti (N/m2)

h – debelina stene cevi (m)

To enačbo zdruţimo z enačbo (6.4) in dobimo pogoj za hitrost nabreklega vala

(6.19)

(6.20)

(6.21)

(6.22)


- 27-

SHRANJENA ENERGIJA

V vseh valovanjih in nihajočih sistemih se nenehno periodično izmenjava energija, predvsem

potencialna in kinetična. V nabreklem valu je potencialna energija shranjena v elastičnih

stenah cevi, torej se del potencialne energije valovanja shrani kot deformacija gumijaste cevi.

S povezavo enačb (6.19) in (6.15) dobimo, količino energije, ki jo moramo shraniti na enoto

dolţine

Jb – energija, ki jo želimo shraniti v gumijaste stene cevi (J)

Če je cev napolnjena tako, da je srednji pritisk enak maksimalnemu pritisku zaradi razširitve

cevi pbmax, tako da notranji pritisk nikoli ne zaniha v negativno vrednost, je energija shranjena

v cevi štirikrat večja.

Primerjajmo energijo v enačbi (6.24) z energijo, ki jo je moţno shraniti v gumo. V gumi z

modulom E in raztezkom η, je shranjena energija na kubični meter Eη2/2. Tako, da je za cev z

radijem r in debelino sten h shranjena energija na meter dolţine enaka

Jr – energija, ki jo lahko shranimo v gumijasti cevi (J)

η – raztezek cevi (%)

Za Eh vzamem vrednost iz enačbe (6.22). Če enačimo to z enačbo (6.23), dobimo proizvodno

moč gumijaste cevi

Pb – proizvodna moč gumijaste cevi (W/m)

(6.23)

(6.24)

(6.25)

(6.26)


- 28-

6.1 UPORABA ISTEGA FIZIKALNEGA PRINCIPA V DRUGIH

SISTEMIH

Kot smo ţe povedali delovanje Anaconde temelji na različnih fizikalnih principih, zato bomo

poiskali primere uporabe v drugih sistemih za posamezne fizikalne principe.

Prvi primer uporabe istega fizikalnega principa so vetrnice, ki izkoriščajo energijo vetra na

principu Navier-Stokesovih enačb.

Večina akustičnih naprav, na primer zvočnik deluje na principu valovne enačbe, saj z njo

opisujemo gibanje zvoka.

Eden izmed fizikalnih principov Anaconde je tudi sprememba potencialne energije morskega

valovanja v proţnostno energijo gume iz katere so stene cevi, kar se zgodi z deformacijo oz.

raztezanjem te gume, proţnostna energija pa se nato pretvori v kinetično, ki je potrebna za

zagon turbin. Podoben fizikalni princip uporablja lok, ki najprej delo, ki ga opravimo z

napenjanjem pretvori v proţnostno energijo, katera se nato spremeni v kinetično energijo

puščice.

Prav tako je primer podobnega fizikalnega principa katapult.

6.2 MOŢNOSTI UPORABE DRUGIH FIZIKALNIH PRINCIPOV ZA

TA NAMEN

Naprave, ki uporabljajo druge fizikalne principe za ta namen, so pravzaprav ţe opisane v

poglavju Vrste elektrarn na valovanje. Vse te opisane metode uporabljajo različne fizikalne

principe za enak namen oz. funkcijo - izkoriščanje energije morskega valovanja. Najbolj

preprost princip izkoriščanja morske energije uporabljajo prelivne naprave, saj uporabijo

direktno energijo vode. Pritisk, ki nastane zaradi višje gladine vode v zbiralniku kot v morju,

potiska vodo skozi odprtino na dnu naprave, kjer poganja edini premikajoč del naprave, to so

turbine. Turbine uporabljajo tudi terminatorji, vendar te turbine poganja posrednik zrak.

Terminatorji uporabljajo princip nihajočega vodnega stolpca za potiskanje zraka skozi

turbine. Imamo še točkovne vpijalnike, ki pa imajo ţe med seboj veliko različnih principov,

zanimivejši je pretvarjanje potencialne energije valovanja oz. vertikalnega gibanja v

električno induktivnost s pomočjo linearnega magnetnega generatorja.


- 29-

7 OPTIMIRANJE SISTEMA

Iz enačbe (6.22) vidimo, da lahko debelino stene in s tem volumen gume zmanjšamo z

manjšanjem polmera cevi ali veliko vrednostjo modula elastičnosti E. Koliko je moţno

povečati E brez nesprejemljivih odvisnosti in limit pri delavni deformaciji je odvisno od

dosegljivih gum in pametne izbire polnila.

Lighthill [3], ki je preučeval valovanje v tekočinah je dokazal, da je tudi hitrost nabreklega

vala v cevi povezana z elastičnostjo cevi.

Torej, lahko s pravilno izbiro elastičnosti sten, debeline sten in polmerom cevi naredimo

hitrost gibanja nabrekline enako hitrosti gibanja zunanjega valovanja. V tem primeru pride do

resonančnega vplivanja med morskim valovanjem in nabreklim valovanjem v cevi in energija

se postopom prenaša iz morskega valovanja v steno cevi. V tem primeru je izkoristek naprave

največji.

Z izkoristkom je povezana ujeta širina. Iz enačbe (6.17) ugotovimo, da je zelo pomembna

postavitev sistema, dobro moramo preučiti obnašanje valov v območju, kjer ţelimo izkoriščati

morske valove, saj je ujeta širina kvadratno odvisna od faktorja ojačitve, ki ga določajo

povprečne valovne dolţine in razlike valovnih dolţin. Ujeta širina je odvisna tudi od površine

cevi Anakonde.

V enačbi (6.26), ki nam podaja proizvodno moč gumijaste cevi obstaja moţnost variiranja

polmera cevi. Proizvodna moč bo z večanjem polmera kvadratno naraščala.

Teţko je določiti kakšne bi bile idealne vrednosti vplivnih parametrov, saj so med njimi razne

povezave in moramo zaradi spremembe enega parametra, spremeniti kup drugih parametrov,

da ne zrušimo sistema. Z optimiranjem sistema Anaconda se trenutno ukvarja veliko

priznanih univerz po svetu.


- 30-

8 SKLEP

Vedno novi problemi povezani z izkoriščanjem fosilnih goriv so omogočili, da se je začel

hitrejši razvoj pretvornikov energije valovanja. Iz dneva v dan se znanstveniki trudijo narediti

cenejše, vzdrţljivejše naprave s čim večjimi izkoristki. Kako hiter je razvoj in koliko

pozornosti se posveča tej alternativni obliki energije, lahko zasledimo tudi na internetu, kjer

so vsak dan objavljeni novi članki o inovacijah v zvezi z izkoriščanjem energije valovanja.

Kot smo ţe omenili se največ pozornosti zadnje čase nameni razvijanju in optimiranju

pretvornika Anaconde, ki bi lahko pomenil velik preobrat v izkoriščanju energije valovanja.

Čeprav smo tudi mi določili vplivne parametre in jih poskušali variirati, pa je to bil le majhen

delček vsega, kar vpliva na izkoristek Anaconde. Parametri so med seboj prepleteni in jih je

teţko variirati tako, da bi bili vplivi variiranja izrecno pozitivni.

Nove metode za izkoriščanje valovanja se bodo razvijale še naprej, saj bomo zaradi

problemov z okoljem vedno več pozornosti morali nameniti okolju prijazni energiji. Vedno

zmogljivejše naprave bodo postale dovolj konkurenčne fosilnim gorivom in jedrski energiji.


- 31-

9 SEZNAM UPORABLJENIH VIROV

Literatura:

[1] Khaligh Alireza, Onar Omer C.. Ocean Wave Energy Harvesting. IV: Khaligh Alireza,

Onar Omer C.. Energy Harvesting,: Solar, Wind, and Ocean Energy Conversion

Systems, 2010. New York: CRC Press: Taylor and Francis group, 2010, str. 223-303

[2] Škerget Leopold. Dinamika viskozne tekočine. V: Škerget Leopold. Mehanika tekočin,

1994. Maribor: Tehniška faluteta v Mariboru in Fakulteta za strojništvo v Ljubljani,

1994, str. 145-206

Elektronski viri:

[3] Farley Francis J.M., R.C.T. Rainey: Anaconda [svetovni splet] Maritime Energy

Developments Ltd, 2006. Dostopno na WWW:

http://www.bulgewave.com/anaconda.pdf [15.08.2010]

[4] Karin Janice. Efficient Wave Power In Sight [svetovni splet], 2009. Dostopno na

WWW:

http://thefutureofthings.com/pod/6415/efficient-wave-power-in-sight.html[05.09.2010]

[5] Kohler Thorsten. Green Living Answer: Wave Farms, Hydropower and the Pelamis

Wave Energy Converter [svetovni splet]. 2008. Dostopno na WWW:

http://www.greenlivinganswers.com/archives/156 [05.09.2010]

[6] Krajnc Boštjan: Sinergija4_December: Glasilo Zavoda Energetska agencija za

Savinjsko, Šaleško in Koroško [svetovni splet] Velenje: Zavod Energetska agencija za

Savinjsko, Šaleško in Koroško, 2009. Dostopno na WWW:

http://www.kssena.si/upload/projects_files/136/7/sinergija4_december2009_web.pdf

[30.7.2010]

[7] McGrath Jane. How Stuff Works: How Slater`s Duck Works [svetovni splet]. A

Discovery Company. Dostopno na WWW:

http://www.howstuffworks.com/environmental/green-science/salters-duck1.htm

[04.09.2010]

[8] McGrath Jane. How Stuff Works: How Wave Energy Works [svetovni splet]. A

Discovery Company. Dostopno na WWW:

http://www.bulgewave.com/anaconda.pdf

http://thefutureofthings.com/pod/6415/efficient-wave-power-in-sight.html

http://www.greenlivinganswers.com/archives/author/thorsten-kohler/

http://www.greenlivinganswers.com/archives/author/thorsten-kohler/

http://www.greenlivinganswers.com/archives/156

http://www.kssena.si/upload/projects_files/136/7/sinergija4_december2009_web.pdf

http://science.howstuffworks.com/environmental/earth/oceanography/about-author.htm#mcgrath


http://www.howstuffworks.com/environmental/green-science/salters-duck1.htm




- 32-

http://science.howstuffworks.com/environmental/earth/oceanography/wave-energy.htm

[04.09.2010]

[9] Services and Consultancy: Pelamis, 2010 [svetovni splet]. Wind Prospect Group.

Dostopno na WWW:

http://www.windprospect.com.au/technologies?t=wave_pelamis [05.09.2010]

[10] Schwartz Arie. Fast Company: Anaconda Wave Power Generator Almost Ready for

Action [svetovni splet], maj 2009. RSS. Dostopno na WWW:

http://www.fastcompany.com/blog/ariel-schwartz/sustainability/anaconda-wave-power-

generator-almost-ready-action [05.09.2010]

[11] Wikipedia, the free encyclopedia: Wave Dragon [svetovni splet]. Wikimedia

Foundation, Inc. Dostopno na WWW:

http://en.wikipedia.org/wiki/Wave_Dragon[04.09.2010]

[12] Wikipedia, the free encyclopedia: Wave energy [svetovni splet]. Wikimedia

Foundation, Inc. Dostopno na WWW:

http://en.wikipedia.org/wiki/Wave_power [04.09.2010]

http://science.howstuffworks.com/environmental/earth/oceanography/wave-energy.htm

http://www.windprospect.com.au/technologies?t=wave_pelamis

http://www.fastcompany.com/user/153941

http://www.fastcompany.com/user/153941

http://www.fastcompany.com/blog/ariel-schwartz/sustainability/anaconda-wave-power-generator-almost-ready-action

http://www.fastcompany.com/blog/ariel-schwartz/sustainability/anaconda-wave-power-generator-almost-ready-action

http://www.wikimediafoundation.org/


http://en.wikipedia.org/wiki/Wave_Dragon



http://en.wikipedia.org/wiki/Wave_power

Documents

FIZIKALNO MODELIRANJE ELEKTRARNE NA VALOVANJE · Univerza v Mariboru - Fakulteta za strojništvo Fizikalno modeliranje elektrarne na valovanje - III- I Z J A V A Podpisana Lea BARTON