Производство электроэнергии из возобновляемых источников энергии играет ключевую роль в сдерживании глобального потепления и сокращении вредного для климата двуокиси углерода (CO 2 ). Использование энергии волн для выработки электроэнергии может устойчиво поддерживать сочетание 100% возобновляемых источников энергии. Вдохновленная насосным принципом человеческого сердца, шведская компания CorPower Ocean AB уже более десяти лет интенсивно работает над разработкой волновых электростанций для коммерческого производства электроэнергии. При создании полномасштабного прототипа исследователи из Стокгольма полагались на комплексный опыт Jebens GmbH, специалиста по изготовлению стали на заказ из Корнталь-Мюнхинген.
Человеческое сердце использует накопленное гидравлическое давление для создания силы отдачи. В результате сердечным мышцам приходится перекачивать кровь только в одном направлении. CorPower Ocean использует этот принцип в своих преобразователях энергии волн (WEC), которые генерируют энергию в двух направлениях из волнового давления. WEC представляют собой точечные амортизаторы в форме буя, которые натягиваются системой предварительного натяжения. Восходящая волна толкает буй вверх, а возникающее накопленное давление снова толкает его вниз. Механическая энергия волн сначала преобразуется в поступательное движение вдоль оси буя, а затем — каскадным механизмом, сравнимым с планетарной передачей, — во вращательное движение. Привод внутри буя, так называемый механизм отбора мощности (ВОМ), преобразует это движение в электричество. Колебательное движение буя, оптимально настроенного на каждую волну, обеспечивает равномерную выработку энергии в обоих направлениях.
Полноразмерный прототип преобразователя волновой энергии С4.
Мелкозернистая конструкционная сталь S690 QL1 толщиной 270 мм была предварительно нагрета перед газовой резкой на нескольких уровнях.
Компания Jebens изготовила этот компонент для прототипа преобразователя волновой энергии C4 из мелкозернистой конструкционной стали S690 QL1 толщиной 270 мм.
Полноразмерный прототип преобразователя волновой энергии С4.
Мелкозернистая конструкционная сталь S690 QL1 толщиной 270 мм была предварительно нагрета перед газовой резкой на нескольких уровнях.
Компания Jebens изготовила этот компонент для прототипа преобразователя волновой энергии C4 из мелкозернистой конструкционной стали S690 QL1 толщиной 270 мм.
По данным CorPower Ocean, количество энергии, вырабатываемой на тонну, в пять раз выше, чем при использовании ранее известных волновых технологий. В так называемых волновых фермах CorPack несколько WEC объединены в волновые фермы, подключенные к сети. По данным шведской компании, несмотря на их минимальное визуальное воздействие на панораму океана, они могут производить в три раза больше электроэнергии на единицу площади моря по сравнению с типичными морскими ветряными электростанциями. Генераторы и силовая электроника соответствуют стандартным компонентам, используемым в ветроэнергетике, и поэтому могут быть подключены к существующей сетевой инфраструктуре. Совместное использование позволяет дополнительно генерировать энергию ветра и волн.
Сгоревшие детали для полномасштабных прототипов
Для преобразователя волновой энергии C4, первого полномасштабного прототипа, исследователи полагались на комплексный опыт Джебенса, специалиста по крупным, тяжелым деталям, вырезанным пламенем, механической обработке и сложным сварным узлам. Первой задачей системного поставщика стальных изделий на заказ было найти подходящее антикоррозионное покрытие. Размер компонента представлял собой особую проблему ввиду ограниченных размеров ванны. Тем не менее, проверенные специалисты по закупкам в компании Jebens нашли поставщика с ванной подходящего размера, которая могла бы обеспечить никелирование толщиной 50 микрон. Jebens также взял на себя все управление проектом, связанным с этим покрытием.
Спустя короткое время компания Jebens получила еще один срочный заказ от шведских разработчиков: изготовление трех крупных газопламенных деталей сложной геометрии из высокопрочной мелкозернистой конструкционной стали S690 QL1 с предельной толщиной листа 270 миллиметров. Это включало задачу проверки четырех образцов материала, изготовленных из этой стали, на наличие возможных структурных изменений. Поскольку магазин толстолистового проката Jebens является одним из крупнейших в Европе по продаже толстолистового проката большого размера, компания также имела на складе лист такой необычайной толщины и необходимого качества и размера. Это обеспечило краткосрочную реализацию заказа, ведь новая поставка такой плиты означала бы задержку на многие месяцы.
Готовый компонент преобразователя волновой энергии C4.
В так называемых волновых фермах CorPack несколько преобразователей волновой энергии объединяются в объединенные в сеть волновые фермы.
Чтобы назвать сложную геометрию компонента, материал пришлось несколько раз обтачивать и предварительно просверливать.
Компания Jebens изготовила три различные детали газопламенной резки для прототипа преобразователя волновой энергии C4 из мелкозернистой конструкционной стали S690 QL1 толщиной 270 мм, включая этот компонент.
Готовый компонент преобразователя волновой энергии C4.
В так называемых волновых фермах CorPack несколько преобразователей волновой энергии объединяются в объединенные в сеть волновые фермы.
Чтобы назвать сложную геометрию компонента, материал пришлось несколько раз обтачивать и предварительно просверливать.
Компания Jebens изготовила три различные детали газопламенной резки для прототипа преобразователя волновой энергии C4 из мелкозернистой конструкционной стали S690 QL1 толщиной 270 мм, включая этот компонент.
Шведская компания также могла положиться на опыт Джебенса, когда дело касалось анализа материалов. Требуемые газопламенные детали – одна толщиной 270 миллиметров, шириной 555 миллиметров и длиной 1020 миллиметров и две других такой же толщины, но только шириной 310 миллиметров и длиной 725 миллиметров – должны были быть вырезаны в несколько уровней для данной конструкции. Для этого требовалась стрельба в нескольких плоскостях с частыми поворотами — основная дисциплина для специалистов Jebens по газовой резке. Ввиду большой толщины листового металла они предварительно просверлили материал особенно мощным сверлильным агрегатом. Созданные таким образом каналы обеспечивали целенаправленное распространение пламени. С реализацией полного пакета поставки материалов, производства, требовательной механической обработки, Шведская компания осталась очень довольна покрытием и отчетом об измерениях. Поэтому не заставили себя долго ждать еще два заказа и различные новые запросы.
