อ่าน 4 นาที
อีโวพอด
Evopod เป็น อุปกรณ์ พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงที่ มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ซึ่งกำลังได้รับการพัฒนาโดย บริษัท Oceanflow Energy Ltd ซึ่งตั้งอยู่ใน สหราชอาณาจักร...
อีโวพอด

Evopodเป็น อุปกรณ์ พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงที่ มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ซึ่งกำลังได้รับการพัฒนาโดย บริษัท Oceanflow Energy Ltd ซึ่งตั้งอยู่ใน สหราชอาณาจักรเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าจากกระแสน้ำขึ้นน้ำลงและกระแสน้ำในมหาสมุทรสามารถทำงานได้ในพื้นที่น้ำลึกที่เปิดโล่งซึ่งมีลมและคลื่นรุนแรงเป็นสภาพแวดล้อม[ 1 ]
Oceanflow Energy Ltd ก่อตั้งขึ้นในปี 2544 โดยมีสำนักงานใหญ่ตั้งอยู่ที่North Shields , Tyne And Wearใกล้กับNewcastle upon Tyne [ 2 ]
มีการทดสอบต้นแบบขนาดเล็กหลายชิ้นระหว่างปี 2006 ถึง 2017
กังหันลมแบบลอยตัวที่ผูกติดอยู่กับพื้น
ข้อดี
- ความเร็วการไหลในกระแสน้ำขึ้นน้ำลงและกระแสน้ำในมหาสมุทรมีแนวโน้มที่จะเร็วที่สุดใกล้ผิวน้ำและความเร็วจะลดลงเมื่อลงไปในมวลน้ำเนื่องจากพลังงานที่สามารถสกัดได้จากน้ำที่ไหลอย่างอิสระเป็นสัดส่วนกับความเร็วยกกำลังสาม ดังนั้นการเพิ่มความเร็วการไหล 10% จะเท่ากับการเพิ่มพลังงาน 33% ต่อหน่วยพื้นที่กวาดของกังหัน[ 3 ]
- โดยทั่วไปแล้ว กระแสน้ำจะมีความสม่ำเสมอมากกว่าในส่วนบน 1/3 ของมวลน้ำ เนื่องจากอยู่ห่างไกลจากสิ่งรบกวนที่เกิดจากลักษณะภูมิประเทศ ของพื้น ทะเล
- แรงต้านที่กระทำต่อกังหันที่มีกำลังการผลิตเท่ากัน จะมีสัดส่วนน้อยกว่าสำหรับกังหันที่อยู่ในกระแสน้ำไหลเร็ว (ตั้งอยู่ส่วนบนของมวลน้ำ) เมื่อเทียบกับกังหันที่อยู่ในกระแสน้ำไหลช้า (ตั้งอยู่ส่วนล่างของมวลน้ำ)
- อุปกรณ์ลอยน้ำไม่จำเป็นต้องมีพื้นทะเลที่เรียบ เนื่องจากสมอเสาเข็มต้องการพื้นที่ค่อนข้างน้อย และไม่มีโครงสร้างใดๆ บนพื้นทะเล
- กังหันลมที่ติดตั้งบนแท่นลอยน้ำนั้นเข้าถึงได้ง่ายกว่าสำหรับการบำรุงรักษาเมื่อเทียบกับกังหันลมที่ติดตั้งบนพื้นทะเล
- การรักษาความแน่นหนาของซีลกันน้ำนั้นไม่ใช่ปัญหาใหญ่สำหรับอุปกรณ์ที่อยู่สูงขึ้นไปในระดับน้ำ เนื่องจากอุปกรณ์เหล่านั้นไม่ต้องเผชิญกับแรงดันสถิตที่รุนแรงมากนัก
- อุปกรณ์ลอยน้ำที่ติดตั้งไฟนำทางและเครื่องหมายต่างๆ จะสามารถระบุได้ง่ายกว่าภายใต้กฎระเบียบการเดินเรือระหว่างประเทศ เมื่อเทียบกับกังหันน้ำใต้น้ำที่ไม่มีเครื่องหมายใดๆ
ข้อเสีย
- อุปกรณ์ลอยน้ำนั้นอาจได้รับผลกระทบจากคลื่นในมหาสมุทรซึ่งอาจก่อให้เกิดการเคลื่อนไหวที่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานของกังหันที่ติดตั้งอยู่ อุปกรณ์กึ่งจมน้ำ เช่น Evopod ถูกออกแบบมาให้เป็นแพลตฟอร์มที่มั่นคงในคลื่น เพื่อให้สามารถทำงานได้นานขึ้นและดึงพลังงานจากความเร็วของอนุภาคคลื่นได้มากขึ้น คลื่นที่มีขนาดใหญ่พอที่จะส่งผลเสียต่อ Evopod จะส่งผลกระทบต่อกังหันในทุกส่วนของมวลน้ำด้วย
- คลื่นในมหาสมุทรสร้างการเคลื่อนที่แบบวงโคจรของอนุภาคของน้ำ ซึ่งจะเพิ่มหรือลดความเร็วของกระแสน้ำในมหาสมุทรหรือกระแสน้ำขึ้นน้ำลงขณะที่คลื่นเคลื่อนผ่านกังหัน หากไม่มีระบบควบคุมมุมใบพัดหรือระบบส่งกำลังที่เหมาะสม อาจทำให้ใบพัดหยุดหมุนและสูญเสียกำลังไฟฟ้าได้ แต่ด้วยระบบควบคุมที่เหมาะสม จะสามารถดึงพลังงานจลน์จากคลื่นได้ เช่นเดียวกับกังหันลมที่ตอบสนองต่อลมกระโชกความเร็วของอนุภาค คลื่น สำหรับคลื่นสั้นจะลดลงตามความลึกของน้ำ ดังนั้นจึงเป็นปัญหาที่น้อยกว่าสำหรับกังหันที่จมอยู่ใต้น้ำลึก เมื่อความยาวคลื่นยาวขึ้น มันจะกลายเป็นคลื่นน้ำตื้นซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงความเร็วในมวลน้ำน้อยมาก
- แรงดึงในแนวดิ่งที่เกิดจากแรงต้านของกังหันลมสามารถดึงแท่นลอยน้ำจมลงใต้น้ำได้ เว้นแต่จะมีการชดเชยอย่างเพียงพอด้วยการเปลี่ยนแปลงแรงลอยตัว เช่น การจมลงของโครงค้ำยันบน Evopod หรือแรงยกทางอุทกพลศาสตร์ (แผ่นยก) การทดสอบแสดงให้เห็นว่าแรงลอยตัวที่เหลืออยู่ใน Evopod นั้นเพียงพอที่จะต้านทานแรงเหล่านี้ได้ โดยมีข้อดีเพิ่มเติมคือช่วยเพิ่มเสถียรภาพของระบบ
- อุปกรณ์ลอยน้ำต้องมีความแข็งแรงทนทานเพียงพอที่จะทนต่อแรงกระแทกจากเศษซากลอยน้ำ และในละติจูดเหนืออาจต้องออกแบบให้รับมือกับก้อนน้ำแข็งได้ อย่างไรก็ตาม นี่เป็นเรื่องจริงสำหรับกังหันลมทุกชนิด เนื่องจากเศษซากลอยน้ำอาจจมอยู่ใต้น้ำทั้งหมดและส่งผลกระทบต่อกังหันลมที่ติดตั้งบนพื้นทะเลได้
คุณสมบัติการออกแบบ
การออกแบบตัวเรือและทุ่นลอยน้ำหมุนได้

อุปกรณ์นี้แตกต่างจากกังหันผลิตไฟฟ้าจากกระแสน้ำอื่นๆ ตรงที่กังหันติดตั้งอยู่บนตัวลอยน้ำกึ่งจมน้ำซึ่งยึดติดกับพื้นทะเล อุปกรณ์ผลิตพลังงานคล้ายกับกังหันลมและติดตั้งอยู่ในตัวถังทรงกระบอกกันน้ำซึ่งจมอยู่ใต้น้ำลึกและได้รับการรองรับด้วยเสาค้ำขนาดเล็กที่โผล่พ้นผิวน้ำ
รูปแบบหนึ่งของแนวคิดตัวเรือที่ได้รับการจดสิทธิบัตรนี้ มีเสาค้ำแนวตั้งสามต้นที่แทงทะลุผิวน้ำ คล้ายกับ ดีไซน์ SWATH แบบหลายลำ ตัวเรือ เสาค้ำท้ายเรือสองต้นที่แยกออกจากกันในแนวขวางช่วยเสริมความมั่นคงที่จำเป็นต่อการต้านทานแรงบิดที่เกิดจากชุดกังหัน/เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพียงชุดเดียว การจัดเรียงของเสาค้ำยังช่วยให้เครื่องหมุนตามทิศทางลมรอบทุ่นจอดเรือกลางน้ำ โดยชี้ไปในทิศทางของกระแสน้ำเสมอ
อุปกรณ์นี้ถูกยึดไว้ด้วยทุ่นกลางน้ำ ซึ่งยึดติดกับพื้นทะเลด้วยสายยึดสี่เส้นที่ยึดติดกับพื้นทะเลด้วยเสาเข็มหรือสมอถ่วงน้ำหนัก การออกแบบทุ่นยังมีความพิเศษตรงที่ประกอบด้วยส่วนที่ยึดติดกับพื้นทะเลและส่วนที่หมุนได้ซึ่งเชื่อมต่อกับ Evopod ด้วยโครงยึดที่แข็งแรง ดังนั้นแรงต้านของกังหันจึงถูกส่งผ่านระบบแบริ่งที่เชื่อมต่อส่วนที่ยึดติดและส่วนที่หมุนได้ของทุ่น มีข้อต่อหมุนสำหรับส่งกำลังไฟฟ้าแบบวงแหวนลื่นอยู่ในทุ่น เพื่อป้องกันไม่ให้สายเคเบิลส่งกำลังจากทุ่นกลางน้ำไปยังพื้นทะเลบิดงอ สายเคเบิลส่งกำลังไฟฟ้าใต้น้ำเชื่อมต่อจุดเชื่อมต่อบนพื้นทะเลของสายเคเบิลส่งกำลังไปยังฝั่ง
ด้วยการออกแบบตัวเรือที่หันตามทิศทางลมและทุ่นลอยน้ำแบบหมุนได้ Evopod สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ทั้งจากน้ำขึ้นและน้ำลง โดยจะหันหัวเรือไปในทิศทางเดียวกับการไหลของน้ำเสมอ ทำให้สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ประมาณ 20 ชั่วโมงต่อหนึ่งวันจันทร์ (ประมาณ 24 ชั่วโมง 50 นาที)
เมื่อเปรียบเทียบกับทุ่นลอยน้ำอื่นๆ ที่ลอยอยู่บนผิวมหาสมุทร รูปทรงตัวเรือแบบกึ่งจมน้ำของ Evopod แทบจะไม่ได้รับผลกระทบจากคลื่นที่พัดผ่าน นอกจากนี้ยังได้รับการออกแบบให้สามารถถอดออกจากทุ่นกลางน้ำได้ง่ายสำหรับการปฏิบัติการกู้คืน การพัฒนาวิธีการติดตั้ง การบำรุงรักษา และการกู้คืนที่ปลอดภัยในสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตรายของกระแสน้ำที่ไหลเชี่ยวเป็นหนึ่งในความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่ผู้พัฒนาอุปกรณ์พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงต้องเผชิญ
อุปกรณ์นี้ได้รับการออกแบบมาสำหรับแหล่งน้ำลึก เช่นPentland Firth (ความลึกของน้ำสูงสุด 60 เมตร ความเร็วการไหล 6 เมตร/วินาที) แหล่งน้ำลึกในน่านน้ำของสหราชอาณาจักรมีความเร็วการไหลที่เร็วที่สุดและมีศักยภาพสูงสุดในการผลิตไฟฟ้า[ 3 ]
การทดสอบและการทำงานร่วมกัน

การทดสอบแท็งก์น้ำ Evopod ขนาด 1/40 ที่มหาวิทยาลัยนิวคาสเซิล ประเทศอังกฤษ
ในปี พ.ศ. 2549 โมเดล Evopod ขนาด 1/40 ได้รับการทดสอบครั้งแรกในถังทดสอบของมหาวิทยาลัยนิวคาสเซิลในช่วงระยะพิสูจน์แนวคิด[ 4 ] [ 5 ]
การสาธิตระบบทดสอบพลังงานน้ำขึ้นน้ำลง Evopod ขนาด 1 กิโลวัตต์ ที่เขื่อนทีส์ ประเทศอังกฤษ
อุปกรณ์ขนาด 1/10 นี้ถูกนำมาใช้ครั้งแรกเพื่อสาธิตสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับการทดสอบกระแสน้ำขึ้นลงที่เขื่อน Tees Barrageใน Thornaby-on-Tees ใกล้กับ Middlesbrough ประเทศอังกฤษ โดยNarec (National Renewable Energy Centre ) [ 6 ]
การทดสอบระบบ Evopod ขนาด 1 กิโลวัตต์ในทะเล ที่เมืองพอร์ทาเฟอร์รี ประเทศไอร์แลนด์เหนือ
ในปี 2551 อุปกรณ์ Evopod ขนาด 1/10 ได้รับการติดตั้งและทดสอบในกระแสน้ำขึ้นน้ำลงผ่านช่องแคบ Strangfordใกล้กับPortaferryในไอร์แลนด์เหนืออุปกรณ์ดังกล่าวได้รวบรวมข้อมูลเป็นระยะเวลาสองปี แต่ไม่ได้เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าภายใต้โครงการวิจัยพลังงานทางทะเล Supergen [ 7 ]โดยความร่วมมือกับมหาวิทยาลัย Queen's University Belfastและอื่นๆ ในปี 2554 อุปกรณ์ได้รับการปรับปรุงให้มีโซลูชันการส่งออกพลังงานซึ่งส่งพลังงานที่ Evopod สร้างขึ้นไปยังห้องปฏิบัติการทางทะเลของมหาวิทยาลัย Queen's University บนฝั่ง ปัจจุบันพลังงานดังกล่าวถูกส่งเข้าสู่วงจรหลักของห้องปฏิบัติการทางทะเล โดยมีแผนที่จะเชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าอย่างเต็มรูปแบบในอนาคตอันใกล้
การทดสอบระบบ Evopod ขนาด 35 กิโลวัตต์ในทะเล บริเวณอ่าวซานดา ประเทศสกอตแลนด์
ในปี 2010 Oceanflow Energy ได้รับทุนสนับสนุนจาก Scottish WATERS [ 8 ]เพื่อ "สร้างและติดตั้ง 'Evopod' ซึ่งเป็นกังหันพลังงานน้ำขึ้นน้ำลงแบบลอยตัวขนาด 35 กิโลวัตต์ที่เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้า ณ Sanda Sound ใน South Kintyre" ซึ่งอยู่ระหว่างเกาะ Sandaและคาบสมุทร Kintyre
ภายในปี 2013 พวกเขาได้ร่วมมือกับSiemensเพื่อพัฒนากังหัน E35 [ 9 ]ซึ่งมีโรเตอร์ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 4.5 เมตร (15 ฟุต) อุปกรณ์ดังกล่าวได้รับการทดสอบเป็นเวลากว่าหนึ่งปี ตั้งแต่วันที่ 7 สิงหาคม 2014 จนถึงวันที่ 7 กันยายน 2015 ก่อนที่จะถูกถอดออกเพื่อบำรุงรักษา จากนั้นเป้าหมายคือการติดตั้งกังหันใหม่และเชื่อมต่อผ่านหม้อแปลงและสายเคเบิลใต้น้ำไปยังเซาท์เอนด์
ในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2560 บริษัทได้ประกาศยุติการทดสอบที่ Sanda Sound [ 10 ]
การทดสอบทะเล Evopod ขนาด 1kW, Faro Channel, Ria Formosa, โปรตุเกส
ในปี 2017 E1 Evopod ขนาด 1 กิโลวัตต์ได้รับการทดสอบในอ่าว Faro-Olhão ของRia Formosaทางตอนใต้ของโปรตุเกส ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ SCORE (ความยั่งยืนของการใช้กระแสน้ำ Ria Formosa ในการผลิตพลังงานหมุนเวียน) อุปกรณ์ดังกล่าวได้รับการติดตั้งเมื่อวันที่ 8 มิถุนายน และได้รับการทดสอบจนถึงเดือนพฤศจิกายน 2017 [ 11 ]
รางวัล
Oceanflow Energy และ Evopod ได้รับรางวัลหลายรายการ โดยรางวัลล่าสุดคือรางวัล Shell Springboard Regional ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2552 [ 12 ]นอกจากนี้ยังได้รับรางวัล “นวัตกรรมแห่งปี” และ “ธุรกิจสีเขียวแห่งปี” ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือของอังกฤษอีกด้วย
ดูเพิ่มเติม
ลิงก์ภายนอก
- เว็บไซต์บริษัท Oceanflow Energy Ltd
- เว็บไซต์บริษัท Aquamarine Power Ltd
- เว็บไซต์รางวัล Shell Springboard Awards ถูกเก็บถาวรเมื่อวันที่ 14 กรกฎาคม 2552 ที่Wayback Machine
- ศูนย์วิจัยพลังงานทางทะเล SuperGen UK เก็บถาวรเมื่อวันที่ 29 กรกฎาคม 2019 ที่Wayback Machine
วิดีโอ
- หน้า Vimeo ของ Oceanflow Energy
- ช่อง YouTube ของ Oceanflow Energy
54°23′17″เหนือ5°33′58″ตะวันตก / 54.388°เหนือ 5.566°ตะวันตก
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ อีโวพอด
Evopod เป็น อุปกรณ์ พลังงานน้ำขึ้นน้ำลงที่ มีเอกลักษณ์เฉพาะตัว ซึ่งกำลังได้รับการพัฒนาโดย บริษัท Oceanflow Energy Ltd ซึ่งตั้งอยู่ใน สหราชอาณาจักร...
ข้อดี
Evopod - ติดตั้งในทะเลสาบ Strangford ในปี 2009 ความเร็ว การไหล ในกระแสน้ำขึ้นน้ำลงและกระแสน้ำในมหาสมุทรมีแนวโน้มที่จะเร็วที่สุดใกล้ผิวน้ำและความเร็วจะลดลงเมื่อลงไปใน มวลน้ำ เนื่องจากพลังงานที่สามารถสกัดได้จากน้ำที่ไหลอย่างอิสระเป็นสัดส่วนกับความเร็วยกกำลังสาม...
ข้อเสีย
อุปกรณ์ลอยน้ำนั้นอาจได้รับผลกระทบจาก คลื่นในมหาสมุทร ซึ่งอาจก่อให้เกิดการเคลื่อนไหวที่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานของกังหันที่ติดตั้งอยู่ อุปกรณ์กึ่งจมน้ำ เช่น Evopod ถูกออกแบบมาให้เป็นแพลตฟอร์มที่มั่นคงในคลื่น...
การออกแบบตัวเรือและทุ่นลอยน้ำหมุนได้
อุปกรณ์นี้แตกต่างจากกังหันผลิตไฟฟ้าจากกระแสน้ำอื่นๆ ตรงที่กังหันติดตั้งอยู่บนตัวลอยน้ำกึ่งจมน้ำซึ่งยึดติดกับพื้นทะเล อุปกรณ์ผลิตพลังงานคล้ายกับกังหันลมและติดตั้งอยู่ในตัวถังทรงกระบอกกันน้ำซึ่งจมอยู่ใต้น้ำลึกและได้รับการรองรับด้วยเสาค้ำขนาดเล็กที่โผล่พ้นผิวน้ำ