One of the biggest untapped clean e

One of the biggest untapped clean energy sources on the planet -- wave energy -- could one day power millions of homes across the U.S. But more than a century after the first tests of the power of ocean waves, it is still one of the hardest energy sources to capture.

Now, engineers at Sandia National Laboratories are conducting the largest model-scale wave energy testing of its kind to improve the performance of wave-energy converters (WECs). The project is taking place at the U.S. Navy's Maneuvering and Sea Keeping facility at the Carderock Division in Bethesda, Maryland, one of the largest wave tanks in the world at 360 feet long and 240 feet wide and able to hold 12 million gallons of water.

Sandia project leads Ryan Coe and Giorgio Bacelli spend long days in the dark wave tank, where minimal lighting reduces the growth of algae in the water. They are collecting data from their numerical modeling and experimental research to benefit wave energy technology with improved methodologies, strategic control systems design and testing practices for wave energy converters.

"Our goal is to improve the economic viability of these devices," said Coe. "In order to do so, we are working out ways to control the WEC's generator to increase the amount of power it absorbs. At the same time, we are looking at how to reduce the loads and stresses on these devices in harsh conditions to ultimately lengthen a WEC's lifespan in the water."

Coe said numerous initial studies estimate that improving control of the WECs' generators can dramatically increase energy absorption by as much as 300 percent. Transitioning these simplified studies to more realistic large-scale devices is the challenge at hand.

To control the dynamics for better, faster results in the wave tank, Coe and Bacelli are using modeling and control methods that have been successful in other industries, such as in the aerospace industry.

"The systems we used have been around for a while, but strangely enough they had never been applied to wave energy converters," Bacelli said. "So far, we know the techniques we are using are more efficient and cost-effective than existing methods. We are getting more information in a fraction of the time." Now that Sandia has completed the first round of analyses in the water, Coe said the goal is to process all the collected data to develop a new, enhanced model that will make sure the next test yields even more valuable results. "Make no mistake, these are extremely complex machines," Bacelli said. "They have to be fine-tuned continuously because ocean waves are constantly changing. With this setup at the Navy's facility, we have a unique opportunity to study the problems and quantify the effects. We want to help the industry by offering solutions to the challenges the wave energy world is facing."

Story Source:

Materials provided by Sandia National Laboratories. Note: Content may be edited for style and length.

Kết quả (Việt) 1:

Một trong những nguồn năng lượng sạch chưa được khai thác lớn nhất trên hành tinh--năng lượng sóng--có thể một ngày năng hàng triệu ngôi nhà khắp nước Mỹ Nhưng hơn một thế kỷ sau các cuộc thử nghiệm đầu tiên của sức mạnh của sóng biển, nó vẫn là một trong những nguồn năng lượng khó khăn nhất để nắm bắt.Bây giờ, các kỹ sư tại Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia đang tiến hành thử nghiệm năng lượng sóng mô hình-quy mô lớn nhất của loại hình này để cải thiện hiệu suất chuyển đổi năng lượng sóng (WECs). Dự án đang diễn ra tại Hải quân Hoa Kỳ Maneuvering và biển giữ cơ sở tại sư đoàn Carderock tại Bethesda, Maryland, một làn sóng lớn xe tăng trong thế giới 360 feet dài và 240 feet rộng và có thể tổ chức 12 triệu gallon nước.Dự án Sandia dẫn Ryan Coe và Giorgio Bacelli chi tiêu ngày dài trong tối sóng bể, nơi ánh sáng tối thiểu làm giảm sự phát triển của tảo trong nước. Họ đang thu thập dữ liệu từ số mô hình và các nghiên cứu thực nghiệm để hưởng lợi công nghệ năng lượng sóng với cải tiến phương pháp của họ, Hệ thống kiểm soát chiến lược thiết kế và thử nghiệm thực tiễn cho sóng năng lượng chuyển đổi."Mục tiêu của chúng tôi để cải thiện khả năng kinh tế của các thiết bị này," ông Coe. "Để làm như vậy, chúng tôi đang làm việc ra cách để kiểm soát các WEC máy phát điện để tăng số lượng năng lượng hấp thụ. Cùng lúc đó, chúng tôi đang tìm kiếm làm thế nào để giảm tải và căng thẳng trên các thiết bị trong các điều kiện khắc nghiệt để cuối cùng kéo dài tuổi thọ của một WEC trong nước."COE nói nhiều nghiên cứu ban đầu ước tính rằng việc cải thiện các điều khiển máy phát điện WECs' có thể tăng đáng kể sự hấp thụ năng lượng nhiều như 300 phần trăm. Chuyển tiếp các nghiên cứu đơn giản với quy mô lớn các thiết bị thực tế hơn là một thách thức ở bàn tay.Để kiểm soát các động thái cho kết quả tốt hơn, nhanh hơn trong làn sóng bể, Coe và Bacelli đang sử dụng phương pháp mô hình và điều khiển đã thành công trong ngành công nghiệp khác, chẳng hạn như trong các ngành công nghiệp hàng không vũ trụ."Hệ thống chúng tôi sử dụng đã là xung quanh cho một lúc, nhưng lạ đủ họ không bao giờ có được áp dụng cho làn sóng năng lượng chuyển đổi," Bacelli nói. "Cho đến nay, chúng tôi biết những kỹ thuật mà chúng tôi đang sử dụng có hiệu quả hơn và hiệu quả hơn so với phương pháp hiện có. Chúng tôi đang nhận được thêm thông tin ở một phần nhỏ của thời gian." Bây giờ mà Sandia đã hoàn thành vòng đầu tiên của phân tích trong nước, Coe nói mục tiêu là để xử lý tất cả các dữ liệu thu thập được để phát triển một mô hình mới, nâng cao sẽ đảm bảo rằng thử nghiệm tiếp theo sản lượng các kết quả có giá trị hơn. "Làm cho không có sai lầm, đây là những máy móc cực kỳ phức tạp," Bacelli nói. "Họ có thể điều chỉnh liên tục vì sóng biển không ngừng thay đổi. Với thiết lập này tại cơ sở của Hải quân, chúng tôi có một cơ hội duy nhất để nghiên cứu các vấn đề và định lượng các hiệu ứng. Chúng tôi muốn giúp ngành công nghiệp bằng cách cung cấp các giải pháp để thách thức sóng năng lượng thế giới đang phải đối mặt."Câu chuyện nguồn:Vật liệu được cung cấp bởi phòng thí nghiệm quốc gia Sandia. Lưu ý: Nội dung có thể chỉnh sửa cho phong cách và chiều dài.

Kết quả (Việt) 2:

Một trong những nguồn năng lượng sạch chưa được khai thác lớn nhất trên hành tinh - năng lượng sóng - có thể hàng triệu điện một ngày của gia đình trên khắp nước Mỹ Nhưng hơn một thế kỷ sau khi kiểm tra đầu tiên về sức mạnh của sóng biển, nó vẫn là một trong những khó khăn nhất nguồn năng lượng để chụp.

Bây giờ, các kỹ sư tại Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia đang tiến hành thử nghiệm mô hình năng lượng sóng quy mô lớn nhất của loại hình này để cải thiện hiệu suất chuyển đổi năng lượng sóng (WECs). Dự án đang diễn ra tại vận động và Biển Giữ cơ sở của Hải quân Mỹ tại các Carderock ở Bethesda, Maryland, một trong những chiếc xe tăng sóng lớn nhất thế giới tại dài 360 feet và rộng 240 feet và có thể giữ 12 triệu gallon nước.

dự án Sandia dẫn Ryan Coe và Giorgio Bacelli dành cả ngày dài trong bể sóng tối, nơi ánh sáng yếu làm giảm sự phát triển của tảo trong nước. Họ đang thu thập dữ liệu từ các mô hình số của họ và nghiên cứu thực nghiệm để mang lại lợi ích công nghệ năng lượng sóng với các phương pháp cải tiến, hệ thống kiểm soát chiến lược thiết kế và thực hành thử nghiệm để chuyển đổi năng lượng sóng.

"Mục tiêu của chúng tôi là cải thiện khả năng kinh tế của những thiết bị này", Coe cho biết. "Để làm như vậy, chúng tôi đang làm việc ra cách để kiểm soát máy phát điện của WEC để tăng lượng điện năng nó hấp thụ. Đồng thời, chúng tôi đang tìm cách để giảm tải và nhấn mạnh trên các thiết bị trong điều kiện khắc nghiệt để cuối cùng kéo dài tuổi thọ của WEC trong nước. "

Coe cho biết nhiều nghiên cứu ban đầu ước tính rằng việc cải thiện kiểm soát của máy phát điện của WECs có thể làm tăng đáng kể sự hấp thụ năng lượng nhiều như 300 phần trăm. Chuyển những nghiên cứu đơn giản hóa với các thiết bị quy mô lớn thực tế hơn là thách thức trong tầm tay.

Để kiểm soát động lực học cho tốt hơn, kết quả nhanh hơn trong bể sóng, Coe và Bacelli đang sử dụng mô hình và kiểm soát các phương pháp đó đã thành công trong các ngành công nghiệp khác, chẳng hạn như trong ngành công nghiệp hàng không vũ trụ.

"các hệ thống chúng tôi sử dụng đã được khoảng một thời gian, nhưng kỳ lạ là họ chưa bao giờ được áp dụng cho sóng chuyển đổi năng lượng," Bacelli nói. "Cho đến nay, chúng ta biết các kỹ thuật chúng ta đang sử dụng có hiệu quả hơn và hiệu quả hơn các phương pháp hiện có. Chúng tôi đang nhận được nhiều thông tin trong một khoảng thời gian ngắn." Bây giờ Sandia đã hoàn thành các vòng đầu tiên của phân tích trong nước, Coe cho biết mục tiêu là để xử lý tất cả các dữ liệu thu thập được để phát triển một mô hình tăng cường mới, mà sẽ đảm bảo sản lượng các thử nghiệm tiếp theo thậm chí kết quả có giá trị hơn. "Không có sai lầm, đây là những máy vô cùng phức tạp," Bacelli nói. "Họ phải được điều chỉnh liên tục vì sóng biển liên tục thay đổi. Với thiết lập này tại cơ sở của Hải quân, chúng tôi có một cơ hội duy nhất để nghiên cứu các vấn đề và xác định số lượng các hiệu ứng. Chúng tôi muốn giúp ngành công nghiệp bằng cách cung cấp các giải pháp cho những thách thức thế giới năng lượng sóng đang phải đối mặt ".

Câu chuyện Nguồn:

Tài liệu cung cấp bởi Phòng thí nghiệm Quốc gia Sandia. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho phong cách và thời gian.