Японская компания IHI и Организация по развитию новых энергетических и промышленных технологий (NEDO) экспериментируют с новым альтернативным источником энергии, который потенциально может обеспечить постоянную энергию: океанские течения.
Океанские течения обычно предлагают более медленный поток, чем хорошо выбранные места приливных течений. Например, O2 может выдавать номинальную выходную мощность при скорости воды 2,5–4,5 м/с. Океаническое течение Куросио, с другой стороны, течет со скоростью около 1-2 м/сек. Но он огромен, в некоторых местах достигает 100 км в поперечнике, и, по оценкам, он перемещает 65 миллионов кубических метров воды в секунду в своей самой сильной точке, недалеко от юго-восточного побережья Японии.
Таким образом, есть потенциал для подключения огромного количества турбин океанских течений, общих линий электропередач и перекачивания части источника энергии, оцениваемого IHI примерно в 205 гигаватт. IHI и NEDO работают над этой возможностью с 2011 года, а с 2017 года компании тестируют небольшой приливный генератор мощностью 100 киловатт.
Демонстрационный генератор Kairyu, закреплен на дне океана так же, как Orbital O2. Но там, где O2 использует поток всего в паре метров под поверхностью и меняет направление в зависимости от приливов, Кайрю остается стабильным на глубине около 50 м. Это не самое эффективное место для сбора энергии океанских течений — ближе к поверхности было бы лучше, говорит IHI, но в этом районе бывают тайфуны, которые могут привести к волнам высотой более 20 м, поэтому держать их глубже под водой в первую очередь соображения безопасности.
Каждый из трех цилиндрических поплавков Kairyu имеет длину около 20 м, и все это примерно такой же ширины. Два внешних поплавка оснащены двухлопастными роторами турбины с переменным шагом диаметром 11 м, настроенными на вращение в противоположных направлениях, чтобы уравновесить крутящий момент. Каждый из этих роторов вращает генератор мощностью 50 кВт.
Датчики давления воды держат генератор в курсе ее глубины, и она может автономно управлять своим положением с помощью системы регулировки плавучести. Точно так же датчики текущей скорости информируют Kairyu о решениях по шагу лопасти, который управляется для максимальной эффективности, а другие датчики положения позволяют ему контролировать угол наклона, рыскания и крена с помощью устройств управления ориентацией на задних концах поплавков. Там, где требуется техническое обслуживание, Kairyu просто увеличивает свою плавучесть и всплывает на поверхность, и там с ним можно работать, поэтому ему не нужны шарнирные рычаги, такие как Orbital O2.
Поскольку Kairyu успешно тестировался в течение примерно 3,5 лет, IHI заявляет, что надеется масштабировать генератор до 2 МВт с лопастями длиной около 40 м для полномасштабной производственной версии, которая может быть развернута в больших количествах. Целевой запуск — 2030 год, и, IHI ожидает, что цены на энергию океанских течений будут близки к конкурентоспособным ценам на солнечную энергию в Японии. На самом деле, по словам компании, это может быть хорошим решением в качестве недорогого источника энергии для удаленных островов по мере их наращивания.
