Отрасль альтернативной энергетики базируется на использовании возобновляемых ресурсов. Важную роль в развитии данной сферы играют «внеземные» источники. Хотя сегодня наибольшее распространение имеет солнечная энергетика, не менее многообещающим вариантом добычи чистой электроэнергии является лунная энергетика. Гравитация спутника провоцирует периодические колебания уровня Мирового океана, мощь которых можно использовать для генерирования электроэнергии. Такой возможностью воспользовалась шотландская компания Orbital Marine Power, которая представила миру O2 – самую мощную плавающую приливную турбину в мире.
Вследствие воздействия приливных сил Луны огромные массы воды на Земле регулярно смещаются по так называемым котидальным линиям. Благодаря обширной изученности данного феномена люди давно научились рассчитывать время и силу приливов, а также использовать их в собственных интересах. К примеру, жители эпохи Средневековья устанавливали приливные мельницы для обработки зерна, растительных волокон, дубления кожи и даже для ковки железа. Аналогичный концепт актуален по сей день: если приливным волнам приходится проходить через естественные или искусственные сужения, их ускорение производит кинетическую энергию, которую можно преобразовать в электрическую при помощи комплекса гидроагрегатов.
Сегодня самыми крупными и известными приливными электростанциями являются южнокорейская Сихвинская ПЭС и французская ПЭС «Ля Ранс», которые эксплуатируют кинетическую энергию приливов в искусственном заливе Сихва и в эстуарии реки Ранс, производя 254 МВт и 240 МВт электроэнергии соответственно. Принцип работы обеих приливных электростанций основывается на действии регулируемой плотины – массивного сооружения, которое целиком перегораживает ход воды. Во время отлива шлюзы закрываются, чтобы открыться при приливе: турбины вращаются из-за разницы уровней воды по обе стороны от плотины. Подобные ПЭС давно доказали свою эффективность, однако им не чужды недостатки – высокая стоимость строительства, переменчивая мощность и негативное влияние на локальную экосистему.
Компания Orbital Marine Power предлагает экономичное решение в виде O2 – плавающей турбины, предназначенной для установки на пути следования приливной волны или течения. Платформа такой турбины фиксируется непосредственно в дно водоёма при помощи четырёх крепких цепей, что сокращает продолжительность подводных работ, а соответственно и расходы на установку ПЭС. Турбины присоединяются к платформе на подвижных креплениях, которые позволяют менять направление движения гигантских лопастей в зависимости от направления движения воды. Таким образом, O2 может генерировать энергию как во время прилива, так и во время отлива. Полученную энергию аппарат передаёт на берег по толстым подводным кабелям. В Orbital Marine Power также добавили, что ПЭС O2 просты в обслуживании: подвижные крепления предоставляют возможность поднять турбины над водой для оценки их состояния и обслуживания без необходимости привлекать специалистов и оборудование для подводной работы.
В 2017 году прототип O2 под названием SR2000 установили на морское судно. При мощности, оцениваемой в 2 МВт, за первый год экспериментальной эксплуатации ему удалось сгенерировать около 3 ГВт электроэнергии. Специалисты Orbital Marine Power рассчитывают, что серийный вариант приливной турбины покажет ещё более многообещающие результаты. O2 представляет собой платформу длиной 74 метра, к которой на 18-метровых «руках» присоединены две идентичных турбины. Лопасти с 20-метровым размахом ометают площадь в 600 м2. Мощность серийного варианта также оценивается в 2 МВт, однако, по мнению инженеров компании, он имеет бо́льший потенциал и является самой мощной в мире приливной турбиной. Так, согласно расчётам экспертов, одна приливная турбина Orbital Marine Power может произвести достаточно чистой электроэнергии для удовлетворения потребностей двух тысяч среднестатистических домов в Великобритании, сократив объём эмиссии CO2 примерно на 2200 тонн в год.
Впрочем, заявление компании Orbital Marine Power о том, что O2 является самой мощной приливной турбиной, всё же нуждается в уточнении. Для сравнения, пиковая мощность каждой из 24 турбин ПЭС «Ля Ранс» составляет 10 МВт, а среднее значение их мощности в течение года колеблется на уровне 2,375 МВт. Турбины Сихвинской ПЭС демонстрирую ещё более впечатляющие показатели: пиковая мощность каждой из 10 турбин равна 25,4 МВт, а средняя – 6,3 МВт. Таким образом, утверждение шотландской компании правдиво только для свободно плавающих приливных турбин. Производитель рассчитывает отчасти компенсировать меньшую производительность такой ПЭС за счёт значительного понижения стоимости монтажа и обслуживания устройства. К слову, уже в ближайшее время O2 будет подключена к Европейскому центру морской энергетики за значительно меньшую сумму, чем та же Сихвинская ПЭС, запуск которой обошёлся Южной Корее в 298 миллионов долларов.
