Автономные энергетические системы компании C—Powerоткрывают новые широкие возможности для морского оборудования благодаря более эффективному энергоснабжению и широкополосной связи.
Способность использовать энергию океанских волн – быстро развивающаяся область, которую морские инженеры совершенствуют для надежного и экономичного производства и хранения энергии, обеспечивая новые виды передачи данных морских наблюдений и услуги связи.
ЛОНДОН (Великобритания), 27 июль 2021 г.Компания ColumbiaPowerTechnologies (C-Power), со штаб-квартирой в Корваллисе (шт. Орегон) -мировой лидер в области использования энергии волн. Фирма производит надежное и экономичное оборудование генерации и хранения энергии для морских объектов, а также услуги по передаче данных и связи. Автономные морские энергетические системы (AOPS) компании C-Power аккумулируют механическую энергию волн и преобразуют ее в полезную энергию для широкого ряда приложений, к которым относятся разведка и добыча нефти и газа в море, связывание углерода, океанографические исследования, аквакультура и системы национальной безопасности.
Автономные энергетические системы компании C—Powerоткрывают новые широкие возможности для морского оборудования благодаря более эффективному энергоснабжению и широкополосной связи.
Способность использовать энергию океанских волн – быстро развивающаяся область, которую морские инженеры совершенствуют для надежного и экономичного производства и хранения энергии, обеспечивая новые виды передачи данных морских наблюдений и услуги связи.
Рис. 1. Наряду с большим вниманием, уделяемым совершенствованию технологий солнечно-ветровой энергетики, компания C-Power является пионером в области эффективного аккумулирования энергии океанских волн, благодаря чему появились новые виды морских приложений. К ним относятся разведка и добыча нефти и газа, удаление(секвестрация) углекислого газа, океанографические исследования, аквакультура и системы национальной безопасности
Использование энергии океанских волн в киловаттном диапазоне
Основанная в 2005 г., компания C-Power развивает свою деятельность по мере приобретения опыта в бурно развивающейся области аккумуляции энергии океана(см. рис 1). В то время как другие компании разрабатывают большие мегаваттные установки, C-Power занимается созданием энергосистем киловаттной мощности для удаленной передачи данных по морским сетям в рамках исходного проекта DARPA под названием WEBS (WaveEnergyBuoySystems).
В соответствии с этим проектом компания C-Power осуществляет локализованное производство электроэнергии для подводных аппаратов, подводного эксплуатационного оборудования и датчиков, используемых в открытом океане для сбора данных об окружающей среде. Прежде энергия для этих приложений вырабатывалась с использованием дорогих громоздких и неперезаряжаемых бортовых аккумуляторов или подводных электрических тросов, питание по которым поступало с корабля или дизельного генератора.
Появление AOPS-систем производства C-Power делает возможными многочисленные новые приложения, предоставив автономный экологически чистый источник электропитания, использующий энергию океана, удваивая производительность телекоммуникационных устройств.
SeaRAY улучшает КПД и передачу данных
Новейшая платформа AOPS под названием SeaRAY является в ближайшей перспективе ключевой для энергосистем C-Power мощностью 10 Вт…1 МВт, преобразующих энергию океанских волн. Для работы в нижнем конце диапазона мощности компания C-Power создала платформу SeaRAY с высоким отношением мощности к массе с использованием технологии VicorCorporation. Небольшая площадь конструкции повышает ее мобильность и рентабельность, упрощая доставку и настройку SeaRAY, что, в свою очередь, обеспечивает экономию в десятки тысяч долларов ежедневных эксплуатационных расходов.
Рис. 2. Платформа SeaRAY осуществляет автономную передачу данных, отправляя их из океана в облачные приложения. Использование сотовых сетей и спутниковой связи для передачи данных в режиме реального времени между облачной инфраструктурой и AOPS-платформой SeaRAY позволяет увеличить объём собираемых данных и периодичность их передачи.
«Нам потребовались контролируемые и регулируемые DC/DC-преобразователи с широким рабочим диапазоном для преобразования импульсной энергии волн в незастабилизированное напряжение шины постоянного тока, – заявил Джо Пруделл (Joe Prudell), ст. инженер-электротехник, компания C-Power. – Это чрезвычайно сложная задача. Реализация такой функции при разных уровнях мощности с помощью силовых модулей Vicor обеспечивает существенное преимущество».
Платформа SeaRAY также обеспечивает автономную передачу результатов океанографических исследований в облачную инфраструктуру в режиме реального времени. Прежде системы сбора данных о морской среде имели ограничения по объему и частоте отправки. Использование сотовых сетей и спутниковой связи для передачи данных в режиме реального времени между облаком и платформой SeaRAY позволяет собирать больше данных разного формата и доставлять их чаще (см. рис. 2).
Аккумуляция энергии волн
Ключевой задачей компании C-Power при проектировании источников питания стал поиск соответствия между сложными характеристиками энергии морских волн и жесткими требованиями к преобразованию мощности платформой SeaRAY. В эти требования входит очень широкий диапазон входного напряжения 30:1, который отражает непредсказуемую природу волн. Группа разработчиков Vicor PowerSystems создала модуль с высоким КПД преобразования, заряжающий устройства хранения энергии.
Он также принимает внешние управляющие сигналы от системы C-Power, обеспечивая точное соответствие требованиям к преобразованию энергии в режиме реального времени.
«Мы получили самое передовое экономически эффективное и практичное решение, учитывающее очень сложный профиль мощности, а также преобразующее в полезную мощность для широкого ряда меняющихся и статических нагрузок, –заявил Ринст Леземанн (Reenst Lesemann), президент C-Power. – Кроме нас никому не удалось добиться такого результата».
Масштабируемые системы электропитания платформы SeaRAY используют шинные преобразователи BCM с фиксированным коэффициентом преобразования производства компании Vicor и модули PRM-стабилизаторов со сложными многоступенчатыми дискретными конверторами для эффективного преобразования непредсказуемо меняющейся энергии волн и обеспечения контролируемой мощности. Эти модули повысили эффективность преобразования SeaRAY примерно с 50% до 85–94%.
Рис. 3. Платформа SeaRAY использует модули шинного конвертора BCM с фиксированным коэффициентом преобразования и PRM-регулятора с полноценными многоступенчатыми дискретными конверторами Vicor, позволяя эффективно преобразовывать энергию волн и обеспечивая мощность с контролируемым уровнем. Используя эти модули питания, Vicor разработала сеть передачи энергии, которая повышает эффективность преобразования SeaRAY примерно с 50% до 90%.
Использование стабильных DC/DC-преобразователей фирмы Vicorс широким диапазоном входного напряжения обеспечивает столь необходимый контроль, поскольку платформа SeaRAY преобразует импульсную мощность волн в меняющееся напряжение шины постоянного тока, обеспечивая в то же время ток постоянной величины при разных уровнях потребляемой мощности. Кроме того, топологии преобразования, используемые в модулях Vicor, минимизируют электромагнитные помехи и шумы на борту SeaRAY, которые могли бы снизить точность измерения датчика.
«В отличие от многих компаний, нам удалось решить задачу аккумуляции и преобразования энергии волн, создав небольшую платформу, которая удовлетворяет требованиям клиентов к условиям эксплуатации и логистики, –заявил Леземанн. – С помощью Vicor мы добились намного большего, чем все остальные».
Дополнительная информация о SeaRAY энергии морских волн
ОкомпанииC—Power
Компания Columbia Power Technologies, Inc. (C-Power) производит продукцию, которая востребована секторами экономики, связанными с мировым океаном. Эта продукция позволяет превратить океан из энергетической пустыни в среду с доступной энергией и данными. Являясь мировым лидером по разработке систем, использующих энергию волн, компания C-Power развивает надежные, устойчивые и недорогие решения по выработке и хранению энергии, которую легко передавать и развертывать в любой точке мира для широкого круга применений. Такая энергия с успехом находит применение в таких отраслях, как морская энергетика, оборона и безопасность, аквакультура, наука и исследования и системы связи. Компания находится в Charlottesville, Virginia, ее продукция применяется вCorvallis, Oregon.Команда компанииC-Powerимеет более чем 150-летнюю историю успешной деятельности и инженерных работ. Дополнительная информация по ссылке cpower.co.
О компании Vicor
Компания Vicor Corporation, лидер по производству высокоэффективных силовых модулей, решает для наших заказчиков сложнейшие вызовы в области электропитания, позволяя им добиваться максимальной производительности своей системы и продвигать инновационные решения. Наши модули просты в установке и обеспечивают высочайшие удельную мощность и КПД, что позволяет разрабатывать передовые системы электропитания от первичного источника энергии доконечной нагрузки. Штаб квартира в Андовере (Andover), Massachusetts. Компания Vicor обслуживает заказчиков по всему миру, предоставляя уникальные решения по преобразованию напряжения и технологиям передачи электроэнергии. www.vicorpower.com
###
