เทคโนโลยีการแปลงพลังงานคลื่น

(Wave Energy Conversion Technology)

เทคโนโลยีที่แปลงพลังงานคลื่นเป็นพลังงานรูปอื่น โดยอาศัยอุปกรณ์ที่สำคัญ เช่น ทุ่นลอยแอตเทนนูเอเตอร์ ทุ่นลอยแบบดูดซับพลังงาน อุปกรณ์ดักจับพลังงานแบบโอเวอร์ทอปปิ้ง และคอลัมน์นํ้าสั่น

1. Attenuator ทุ่นลอย, แอตเทนนูเอเตอร์

โครงสร้างที่จมลงในนํ้าเพียงครึ่งเดียวประกอบด้วยส่วนทรงกระบอกเชื่อมกับข้อต่อไฮดรอลิกส์ (การเปลี่ยนพลังงานการไหลเป็นพลังงานกล) เป็นอุปกรณ์ขนาดใหญ่เมื่อเทียบกับความยาวคลื่น โดยวางขนานไปกับทิศทางการเคลื่อนที่ของคลื่น มีชุดปั๊มไฮโดรลิกส์ เพื่อขับกังหันผลิตกระแสไฟฟ้า โดยใช้หลักการของตะบันนํ้า (Ram pump) โดย Ram pump ทำงานโดยอาศัยพลังงานจากการไหลของนํ้าที่มีอัตราเร็วของการไหลของนํ้าไหลสูง แต่ความดันตํ่าสามารถนำนํ้าขึ้นไปยังพื้นที่สูง ไม่ต้องใช้เชื้อเพลิงหรือไฟฟ้าในการทำงาน สามารถทำงานได้ด้วยตัวเองตลอด 24 ชั่วโมง

ทุ่นลอย

2. Pint Absorber ทุ่นลอยแบบดูดซับพลังงาน

ทุ่นที่ติดตั้งที่พื้นทะเลหรือลอยอยู่ด้านบน ทำหน้าที่ดูดซับพลังงานการเคลื่อนไหวทุกทิศทาง ต่อกับอุปกรณ์ที่ติดกับพื้นทะเลและเปลี่ยนพลังงานจลน์ที่ได้จากการดูดซับเป็นพลังงานไฟฟ้า

3. Overtopping Terminator อุปกรณ์ดักจับพลังงานแบบโอเวอร์ทอปปิ้ง

เครื่องมือดักจับพลังงานโดยดักจับนํ้าจากทะเลไว้ในอ่างเก็บนํ้า เมื่อยอดคลื่นสูงถึงระดับของอ่างเก็บนํ้า นํ้าก็จะถูกดันเข้ามาในอ่างเก็บนํ้า ทำให้ระดับนํ้าในอ่างสูงขึ้นกว่าระดับนํ้าทะเลรอบอ่าง หลังจากนั้น นํ้าจะถูกปล่อยกลับลงสู่ทะเลผ่านกังหันนํ้าแบบหัวนํ้าตํ่า ซึ่งจะหมุนกังหันผลิตไฟฟ้าผ่านเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

4. แบบคอลัมน์นํ้าสั่น  Oscillating Water Column (OWC)

เมื่อคลื่นเคลื่อนที่เข้าไปในเครื่องเปลี่ยนพลังงานคลื่นแบบคอลัมน์นํ้าสั่น ซึ่งเป็นอุปกรณ์ตามแนวตั้ง ทำให้เกิดแรงอัดอากาศในแนวตั้ง ซึ่งแรงอัดนั้นจะไปหมุนกังหันอากาศทำให้เกิดไฟฟ้าขึ้น เมื่อคลื่นลดระดับลงอากาศจะถูกดันให้ไหลกลับ กังหันจะหมุนอีกรอบ เพื่อลดแรงอัดในเครื่องเปลี่ยนพลังงานคลื่นแบบคอลัมน์นํ้าสั่นนี้ หากทะเลบริเวณใดมีคลื่นสูง แรง และบ่อย ก็จะทำให้ผลิตพลังงานได้มากซึ่งอุปกรณ์นี้มักจะติดตั้งบริเวณแหลมที่ยื่นออกไปในทะเล และมีชายฝั่งเป็นแนวตั้ง

คอลัมน์แบบน้ำสั่น

• Air turbine กังหันอากาศ

กังหันที่หมุนด้วยการไหลของอากาศ มีหลายประเภทแต่ประเภทที่ใช้ในคอลัมน์นํ้าสั่นเป็นประเภทกังหันเวลส์ที่อยู่ในประเทศอังกฤษ

• Wells turbine กังหันเวลส์

กังหันอากาศความดันตํ่าที่หมุนอย่างต่อเนื่องในทิศทางเดียว ใบพัดมีลักษณะแพนอากาศ ที่สมมาตรกับระนาบของการหมุน และตั้งฉากกับกระแสอากาศ ได้รับการพัฒนาเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าจากแรงอัดอากาศในแนวตั้งที่เกิดในคอลัมน์นํ้าสั่น

กังหันแกนหมุนตั้งฉากกับพื้นราบ

•  Airfoil แพนอากาศ

ใบพัด มีลักษณะความโค้งเหมือนปีกเครื่องบิน ออกแบบเพื่อก่อให้เกิดแรงยกเมื่ออากาศไหลผ่าน เป็นลักษณะใบพัดของกังหันเวลส์

Bibliography

กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน. (2557). พลังงานมหาสมุทร. In กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน, สารานุกรมพลังงานทดแทน (pp.270, 272, 274, 277-278). กรุงเทพมหานคร,ประเทศไทย.

เทคโนโลยีการแปลงพลังงานคลื่น

(Wave Energy Conversion Technology)