Энергия подводных воздушных змеев

Три проекта Массачусетса получат инвестирование для изучения новых проектов ВИЭ - надежности генерации энергии подводными змеями. Национальный научный фонд выделяет почти $ 2 млн. Так, Политехнический институт Вустера (штат Массачусетс, США) получит более $ 300 тыс. на изучение проекта подводного «воздушного змея» - системы TUSK - новой гидрокинетической энерготехнологии.

Система TUSK предусматривает погружение в океанические или приливные течения привязанного на тросе гидро-кайта жесткой конструкции, который ловит энергию, контролируемым образом двигаясь в высокоскоростных встречных течениях толщи воды. Система использует две концепции: турбину, установленную на гидро-змее и генерацию энергии гидродинамическими силами размотки гибкого троса. Они обладают потенциальными преимуществами по сравнению с обычными морскими турбинами за счет возможности создавать экономически эффективные энергии меньшими и менее дорогостоящими системами, а также использованием в местах с небольшими океаническими и приливными течениями, где скорости течения слишком низки для использования традиционных морских турбин.

Основными преимуществами являются

1. Гидро-кайт может двигаться в высокоскоростных встречных течениях (так же, как воздушный змей в воздухе), значительно увеличивая выходную мощность на больших прямолинейных участках.
2. TUSK-система устраняет необходимость использования турбин большого диаметра и дорогостоящих опорных конструкций.
3. Простота обслуживания.
4. Система масштабируема.

Основной целью будущих исследований является выявление и выбор оптимальной концепции, а затем демонстрация ее возможностей с помощью численного моделирования и подводных испытаний. В результате для проектирования стабильных, масштабируемых, прочных и экономичных привязанных подводных змеев будет получена фундаментальная база знаний, которая станет основой для дальнейшего масштабирования и развития технологии полномасштабной системы.

Проект за счет интеграции аналитических моделей и надежных решений в области управления, численного моделирования с достаточной точностью и физических тестирований компонентов TUSK-системы, проведенных в партнерстве с местной исследовательской лабораторией гидродинамики, позволит заложить основу для понимания того, как ведут себя такие системы. Такое численное моделирование станет первой работой вычислительной гидродинамики для привязанных подводных змей-систем, досконально учитывающим гидродинамические силы, поддерживающие движение, а также влияние длины и гибкости и тросов.

Этот исследовательский проект заложит основу для дальнейшего изучения и последующего полномасштабного внедрения. Результаты исследований, изложенные на конференциях и в публикациях научных журналов, позволят начать использовать гидрокинетическую энергию на коммерческой основе.