Güç Şamandırası - PowerBuoy

PowerBuoy , New Jersey'de bulunan yenilenebilir bir enerji şirketi olan Ocean Power Technologies (OPT) tarafından üretilen bir dizi düşük karbon emisyonlu deniz elektrik santralidir . PowerBuoys, en yaygın olarak, çevre dostu yollarla üretilen açık deniz yüklerine güç sağlamak için kullanılır . PowerBuoy, Kesintisiz bir güç kaynağı görevi görecek şekilde tasarlanmıştır . Düşük üretim süreleri boyunca sürekli güç sağlayabilmesi için enerjiyi yerleşik pillerde depolar.

Şu anda ticari olarak kullanılan Powerbuoy'un iki modeli var ve daha fazlası OPT tarafından geliştiriliyor. Birincisi orijinal ve daha yaygın olan PB3 PowerBuoy, ikincisi ise öncelikle dalga enerjisi yerine güneş enerjisi kullanan Hybrid PowerBuoy . PowerBuoy'un her iki modeli de OPT tarafından oluşturulan mevcut ve gelecekteki cihazlar, sistemler ve makinelerle çalışmak üzere tasarlanmıştır.

Modeller

PB3 Güç Şamandırası

PB3 PowerBuoy, Ocean Power Technologies tarafından geliştirilen orijinal PowerBuoy modelidir. PB3 PowerBuoy , büyük miktarlarda güç üretmek için dalga enerjisini kullanan bir cihaz olan nokta emici olarak işlev görür . PB3 PowerBuoys, hızlı ve ucuz bakıma olanak sağlamak için kolayca kurulabilir ve kendi kendini izleme teknolojisini kullanarak işletim maliyetlerini en aza indirecek şekilde tasarlanmıştır.

Tasarım

PB3 PowerBuoy için Özellikler
Yükseklik taslak Spar Çapı Şamandıra Çapı Ağırlık Min. Demirleme Derinliği Maksimum Demirleme Derinliği
13,3 m 9.28 m 1.0 m 2.65 m 8.300 kg 25 m 1.000 m

PB3 PowerBuoy'un 3 ana parçası vardır; şamandıra, spar ve demirleme . Şamandıra, şamandıranın suyun yüzeyinde duran kısmıdır, genellikle sarı, kırmızı veya turuncu gibi parlak bir renktir. Spar, su yüzeyinin altında bulunan şamandıranın büyük silindirik bölümüdür. Direğin alt kısmında, direğin dalgalarla birlikte hareket etmesini engelleyen büyük bir ağır levha bulunur. Şamandıra, direğe serbestçe yukarı ve aşağı hareket edebilir. Demirleme, şamandırayı yerinde sabitleyen şeydir. Demirleme, bir dizi kablo aracılığıyla direğe bağlanır ve su yüzeyinin altında durur. Her PB3 PowerBuoy, belirli PB3 PowerBuoy'un koşullarına ve ihtiyaçlarına bağlı olarak farklı derinliklerde dinlenmek üzere ayarlanabilen 1 ila 3 bağlamaya sahip olabilir.

PB3 PowerBuoys, her 3 yılda bir bakım yapacak şekilde tasarlanmıştır.

Her PB3 PowerBuoy'un şamandırasında bir kontrol ve yönetim sistemi, PB3 PowerBuoy kontrol merkezlerine geri göndermek için bilgileri alan ve işleyen bir dizi cihaz bulunur. Bu sistem, kendi kendini izlemek ve proaktif bilgi sağlamak için kullanılır ve daha verimli ve daha az maliyetli bakıma olanak tanıyarak, daha fazla kullanılabilirlik ve etkinlik sağlar. Temmuz 2020 itibariyle, kontrol ve yönetim sistemi, PowerBuoy gözetim sistemini içerecek şekilde genişletildi.

Güç üretimi

PB3 PowerBuoy, elektrik üretmek için şamandıra ve direk arasındaki bağıl hareketi kullanır. Dalgalar şamandırayı direğin üzerinde yukarı ve aşağı hareket ettirirken, alt kısımdaki ağır plaka nedeniyle direğe sabit kalır. Şamandıra yukarı ve aşağı hareket ettikçe, şamandıranın tepesine bağlı büyük bir itme çubuğu direğe doğru aşağı doğru sürülür. Çubuğunun doğrusal hareket ile güç dönüşür PTO (PTO). PTO, lineer hareketi elektriğe dönüştüren makine ve cihazları içeren spar içindeki sistemdir. İlk olarak bir aktüatör , doğrusal hareketi dönme hareketine dönüştürür. Dönme hareketi, alternatif akım (AC) gücü üreten bir jeneratöre güç sağlamak için kullanılır . AC gücü, pilde yönetimi zorlaştıran yönleri periyodik olarak değiştirir. AC gücü bir güç yönetim sisteminden geçer ve doğru akım (DC) gücüne, tek yönde akan güce ve pillerde en yaygın olarak kullanılan güce dönüştürülür. DC gücü daha sonra Enerji Depolama Sisteminin (ESS) içinde depolanır. Bir kablo, elektriği ESS'den bir grup PB3 PowerBuoys için bir merkez görevi gören Deniz Altı Trafo Merkezine aktarır. Trafo Merkezi, enerjiyi bir grup PowerBuoy'dan alır ve uzun bir kablo ile kıyıya veya ayrı bir faydalı yüke gönderir. PB3 PowerBuoy, ESS'de depolanan enerjinin bir kısmını her zaman tutmak için tasarlanmıştır, böylece dalgaların olmadığı sakin bir dönemde şamandıra depolanan enerjiyi kullanarak sürekli güç sağlayabilir.

PB3 PowerBuoy'un güç üretimi ve bilgileri
Sürekli Ortalama güç Tepe Yük Gücü Nominal Pil Kapasitesi (ESS) Sıfır dalga gün kapasitesi DC Çıkışı
8,4 kWh/gün - konuma bağlı olarak yıllık ortalama 3 kW normal, 7.5kW özel tasarım 50 kWh, 100 veya 150 kWh'ye ölçeklenebilir 1+ hafta için 100 W 24 V - 300 V

Özel tasarım ile 5 V - 600 V

Yukarıdaki tablo, güç üretimi ve depolama yetenekleri için ortalamaları vermektedir. Güç üretimi konuma ve yılın zamanına bağlı olduğundan, veriler farklı PowerBuoy'lar için değişiklik gösterir.

Hibrit Güç Şamandırası

Hibrit PowerBuoy, PB3 PowerBuoy'a alternatif olarak Haziran 2020'de piyasaya sürüldü. Hibrit PowerBuoy'un amacı, aşırı hava koşulları, şiddetli denizler veya düşük dalgalar gibi güvenilmez olduğu yerlerde PB3 PowerBuoy'u doldurmaktır. Hibrit PowerBuoy, güç üretme şekliyle PB3 PowerBuoy'dan farklıdır. Hibrit PowerBuoy, dalgaların hareketini kullanmak yerine, yüklere güç sağlamak için güneş enerjisini kullanan güneş panelleri ile donatılmıştır .

Tasarım

Hibrit PowerBuoy için özellikler
uzunluk Genişlik Yükseklik Ağırlık
6,0 m 2,2 m 2,2 m 14.000 kg (dolu yakıt depoları)

Hibrit PowerBuoy, lityum demir fosfat pilleri şarj etmek için hibrit PowerBuoy'un üstünde bulunan güneş panellerini kullanır. Hibrit PowerBuoy, maliyetleri düşürmek ve dağıtımı daha hızlı ve daha verimli hale getirmek için tek noktadan bağlama kullanır . Bir Stirling motoru , güneş panellerinin kısa süreler için yeterli gücü sağlayamaması durumunda yedek güç sağlamak için bir pili şarj eder. Ek olarak, PB3 PowerBuoy gibi PowerBuoy gözetim sistemi ile entegrasyona izin vermek için hibrit PowerBuoy'un üst tarafına eklenebilen isteğe bağlı bir direk vardır.

Güç üretimi

Hibrit PowerBuoy, gücünü gemide bulunan lityum-demir fosfat pillerden sağlıyor . Bu piller, öncelikle hibrit PowerBuoy'da bulunan güneş panelleri tarafından şarj edilir. Güneş panellerinin pilleri şarj etmek için yeterli gücü sağlayamadığı durumlarda, hibrit PowerBuoy'u Kesintisiz bir güç kaynağı olarak tutmak için daha az çevre dostu güç sağlamak için yedek pil devreye girer . Piller, gücü yüke aktaran bir kabloya bağlanır.

Hibrit PowerBuoy için güç bilgileri
Sürekli Yük Gücü Tepe Yük Gücü Yakıt doldurmadan Kullanılabilir Enerji Yükü Üst Taraf Yük Elektrik Arayüzü Denizaltı Yük Elektrik Arayüzü
850W 1000W 1100 - 2000 kWh 24 Vdc standart-

1000 Vdc'ye kadar özel

Bir bağlama kablosu aracılığıyla 300 Vdc ila 1000 Vdc

İlgili Cihazlar ve Sistemler

PowerBuoy Gözetleme Sistemi

PowerBuoy gözetim sistemi Temmuz 2020'de piyasaya sürüldü. Gözetim sistemi, PowerBuoy'un her iki modeliyle de entegre edilebilir ve halihazırda mevcut olan iletişim ve veri toplama cihazlarının bir uzantısı olarak işlev görür. Sistem şunları içerir:

  • aydınlatma çubuğu
  • radar
  • HD/IR kamera
  • AIS anteni
  • deniz fenerleri
  • AIS ve WiFi aktarıcı
  • Rüzgar Sensörü
  • İletişim Modülü Muhafazası

Bir gözetim sistemi, okyanus yüzeyinin 1.600 metrekareden fazlasını sürekli veya periyodik olarak izleyebilir. Sistemler ayrıca geniş bir okyanus alanı üzerinde görünürlük ve bilgi sağlamak için birbirine bağlanabilir. Sistem, su kalitesi ve tsunami aktivitesi gibi belirli nişler için daha fazla özellik içerecek şekilde özelleştirilebilir .

Denizaltı Bataryası

Subsea Battery, 2020 yılının Ağustos ayında piyasaya sürüldü.

Denizaltı bataryası, deniz altı yüklerine güç sağlamak için tasarlanmış, çevreye duyarlı ve ekonomik açıdan verimli bir bataryadır ve hem PB3 PowerBuoy hem de Hybrid PowerBuoy ile entegre edilebilir, ancak kendi başına da kullanılabilir veya diğer güç kaynaklarıyla uyumlu olacak şekilde yapılandırılabilir.

Subsea Battery, lityum-demir fosfat piller kullanır ve çevre dostu (hafif) metallerden yapılmıştır. Denizaltı Bataryası 10 yıllık bir kullanım ömrü için tasarlanmıştır, ancak konulduğu koşullar bazı değişikliklere neden olabilir.

Denizaltı Bataryasının Güç Bilgileri ve Boyutları
Toplam Kapasite voltaj En Yüksek Güç Dağıtımı Boyutlar (UzunlukxGenişlikxYükseklik) Toplam ağırlık Derinlik Derecesi
132 kWh 250 VDC - 350 VDC 15 kW 3 mx 2 mx 2.1 m 6.700 kg 500 m

kullanır

Başlangıçta karada yaşayan insanlara yenilenebilir enerji sağlamak amacıyla tasarlanırken, zamanla OPT, PowerBuoy'un odağını bir açık deniz güç sistemi olarak daha özel nişler bulmaya kaydırdı. gözetim ve iletişim cihazı.

Savunma ve Güvenlik

PowerBuoy'un kendi kendine sürekli güç sağlama, bakımla uzun süre çalışabilme ve gözetim/iletişim yetenekleri, onu savunma ve güvenliğe odaklanan kuruluşlar için güçlü bir varlık haline getirir. PowerBuoys, okyanus boyunca uzak bölgelere yerleştirilebilir ve kıyı tesislerine sürekli bilgi sağlayabilir. Bu, onları insan ve uyuşturucu kaçakçılığı gibi yasa dışı faaliyetler için okyanusun uzak bölümlerini izlemek için ideal kılar. PowerBuoys kullanan kuruluşlar, PowerBuoys'un izlediği okyanusun ceplerine giren tekneler hakkında sürekli güncellemeler alabilir.

Bilim ve Araştırma

PowerBuoys, okyanusun uzak bölgelerinde yapılacak araştırmalar için uygun maliyetli ve çevre dostu bir yol sağlar. PowerBuoys, bilim adamları ve araştırmacılar tarafından iklim değişikliğini, ekosistemleri, hava düzenlerini ve daha fazlasını anlamak için kullanılan makinelere ve cihazlara güç sağlar. PowerBuoys'un düşük işletme maliyeti ve tutarlı bakım gerektirmemesi, onu daha uzun operasyonlar için ideal hale getirir.

İletişim

PowerBuoys, yerleşik gözetim ve iletişim sistemlerini kullanarak iletişim ağlarını genişletir. Uzak açık deniz alanlarına yerleştirilebildikleri ve kendilerine güç verebildikleri için, Powerbuoys, halihazırda mevcut ağları genişletebilen istikrarlı bir iletişim platformu olarak kullanılabilir. Bu, kullanıcıların ve kuruluşların hem ticari hem de eğlence amaçlı kullanım alanlarını genişletmelerine olanak tanır.

Referanslar

  1. ^ a b c d e f g h i j "PB3 PowerBuoy®" . Okyanus Güç Teknolojileri . 2020-10-22 alındı .
  2. ^ a b c d e f g "hibrit PowerBuoy®" . Okyanus Güç Teknolojileri . 2020-10-29 alındı .
  3. ^ "Enerji ve Çevre-Kıyı Perspektifi - Nokta Soğurucular: Teknoloji ve Yenilikler" . kıyıenergyandenvironment.web.unc.edu . 2020-11-15 alındı .
  4. ^ a b c Eder, James; Bretl, James; Edwards, Kathleen (2013-06-09). Dalga Enerjisi Dönüştürücüler için Akusal Kontrol Stratejilerinin Ampirik Gösterimi . Cilt 8: Okyanus Yenilenebilir Enerjisi. Amerikan Mekanik Mühendisleri Topluluğu. doi : 10.1115/omae2013-10020 . ISBN'si 978-0-7918-5542-3.
  5. ^ a b c d e "Ocean Power Technologies - Tanıtım Videosu - YouTube" . www.youtube.com . 2020-11-15 alındı .
  6. ^ Bir b c d Edwards, Kathleen; Mekhiche, Mike (2014-04-15). "Ocean Power Technologies Powerbuoy®: Sistem Düzeyinde Tasarım, Geliştirme ve Doğrulama Metodolojisi" . Alıntı günlüğü gerektirir |journal=( yardım )
  7. ^ a b c d e "StackPath" . www.offshore-mag.com . 2020-10-27 alındı .
  8. ^ a b "Ocean Power Technologies, hibrit PowerBuoy®'u piyasaya sürüyor" . finans.yahoo.com . 2020-10-29 alındı .
  9. ^ "OPT, Denizaltı Bataryası çözümünü başlattı" . Açık Deniz Enerjisi . 2020-08-18 . 2020-10-29 alındı .
  10. ^ a b c "Denizaltı Bataryası" . Okyanus Güç Teknolojileri . 2020-10-29 alındı .
  11. ^ a b Beyaz, William; 6 Ekim, InvestorPlace Yazarı; 2020; 6 Ekim, 16:01 EST; 2020 (2020-10-06). "Ocean Power Technologies: OPTT Hisse Senedi Hakkında Bilinmesi Gereken 14 Şey" . YatırımcıYeri . 2020-11-16 alındı .CS1 bakımı: sayısal isimler: yazar listesi ( link )
  12. ^ "Savunma ve Güvenlik" . Okyanus Güç Teknolojileri . 2020-11-16 alındı .
  13. ^ "Bilim ve Araştırma" . Okyanus Güç Teknolojileri . 2020-11-16 alındı .
  14. ^ "İletişim" . Okyanus Güç Teknolojileri . 2020-11-16 alındı .