جهاز توليد الطاقة الموجية

تعد طاقة الأمواج مصدرًا متجددًا موثوقًا للغاية بكثافة طاقة تبلغ 2-3 كيلووات/م2، وهي أعلى بكثير من طاقة الرياح (0.4 إلى 0.6 كيلووات/م2) والطاقة الشمسية (0.1-0.2 كيلووات/م2). تقدر إمكانات طاقة الأمواج العالمية بـ 2.11 ± 0.05 تيراواط، وهو ما يعادل تقريبًا الطلب العالمي على الكهرباء لعام 2020 البالغ 2.6 تيراواط.

حاليًا، يتم استغلال 0.5-0.6% فقط من هذا المورد، في حين تتجاوز الإمكانات النظرية 32000 تيراواط/ساعة سنويًا-متجاوزة الاستهلاك العالمي للكهرباء. يجمع هذا الابتكار بين هندسة العوامات المتقدمة ونظام -إيقاف الطاقة ذاتي التثبيت-(PTO) والنمذجة التجريبية المعتمدة لتقديم حل عالي الكفاءة لطاقة الأمواج البحرية.

يتم ضبط العوامة المحورية المتماثلة ذات القمة الدوارة-هيدروديناميكيًا لتحقيق الرنين في موجة السقوط، مما يحقق خرج طاقة أكبر بنسبة تصل إلى 33.9% من التصميمات الأسطوانية التقليدية. تعمل وحدة الطاقة PTO ذات الحامل المزدوج المتماثل- مع المحامل ذات الاتجاه الواحد- على تحويل حركة التموج ثنائية الاتجاه إلى دوران مستمر أحادي الاتجاه، مما يضمن التشغيل المتوازن وتقليل الخسائر الميكانيكية والموثوقية العالية في سعات الموجة الأعلى.

تم تأكيد الأداء من خلال عمليات محاكاة ANSYS AQWA وMATLAB/Simscape المتكاملة، مدعومة باختبار الخزان الموجي بمقياس 1:25 وتجارب التلاعب الميكانيكي، مما يدل على كفاءات PTO تتجاوز 75% RMS. يمكن للنظام المعياري تشغيل أجهزة الاستشعار المحيطية، وتربية الأحياء المائية البحرية، ومرافق السياحة الساحلية، والفنادق العائمة، ومحطات الأبحاث البحرية، وإنتاج الهيدروجين البحري، ومحطات تحلية المياه، والمساعدات الملاحية، وعمليات الإغاثة في حالات الطوارئ، بما يتماشى مع أولويات الاقتصاد الأزرق- وأهداف التنمية المستدامة 7 (الطاقة النظيفة) و14 (الحياة تحت الماء).