На гребне волны
В МИРЕ / #7_2025
Текст: Максим ГРЕВЦЕВ / Фото: WES, WEC, Wikipedia, Seaturns, AW Energy, Eco Wave Power, APS, Mocean Energy
Второго июля 2025 года Европейская комиссия выпустила «Доклад об инновационных технологиях и формах использования возобновляемых источников энергии». Это не закон, но ориентир для принимающих решения органов. В частности, документ расширяет список технологий, считающихся инновационными: теперь ЕС относит к ним энергию волн/приливов и плавучие офшорные ветровые установки. Это означает, что в ближайшее время такие проекты получат доступ к льготному кредитованию, а также упрощение процедур согласования и разрешений. Готовность волновой энергетики к промышленному использованию Еврокомиссия оценила на восемь баллов из 11 (расширенная шкала TRL). Кто и как пытается обуздать энергию волн?
23 сентября 2008 года. 8:30 утра. В Агусадоре, Португалия, к северу от Порто, на церемонии открытия первой в стране волновой электростанции стоимостью € 9 млн министр экономики и инноваций Мануэль Пиньо заявил: «Будущее волновой энергетики начинается сегодня. Финляндия очень сильна в области мобильных телефонов; Португалия стремится к успеху в области возобновляемой энергетики. Мы входим в мировую пятерку лидеров, и мы в начале пути. Возобновляемая энергия — это будущее, и мы считаем, что она способствует промышленной революции, созданию рабочих мест и проведению исследований. И мы хотим быть впереди».
В этот момент в 5 км от берега виднелось нечто, напоминающее гигантских змей: три установки длиной 142 метра и диаметром 3,5 метра, весом 700 тонн. Их суммарная мощность — 2,25 МВт; этого должно было хватить на 1,5 тыс. домохозяйств. Планировались построить еще 25 "змей". За неделю до официального пуска газета The Guardian даже внесла Pelamis Wave Power, создательницу установки, в топ‑10 перспективных компаний в сфере чистых технологий.
Однако первая волновая электростанция потеряла лидерство быстрее, чем Nokia, о которой говорил министр. Уже в ноябре из-за технических проблем гигантские установки вытащили на берег. Власти хранили молчание; разработчик уверял, что скоро поглотители океанической энергии вернутся на место. Но в марте 2009 года журналисты узнали, что все эти месяцы основной инвестор — австралийский фонд Babcock & Brown — безуспешно пытался продать актив. Начавшийся финансовый шторм 2008 года требовал жестких решений. И установки, имевшие номинальную мощность 750 кВт, но выдававшие в среднем лишь 150 кВт, да еще и требовавшие постоянного техобслуживания, тянули инвесторов на дно. Соинвесторы — португальские энергетические компании Enersis и Energias de Portugal — решили, что разумнее остановиться.
Pelamis Wave Power пыталась продолжить работу, но в 2014 году она перешла под внешнее управление. Теперь все патенты принадлежат государственной структуре — Wave Energy Scotland. И это вполне типичная история стартапов в секторе волновой энергетики.
В этот момент в 5 км от берега виднелось нечто, напоминающее гигантских змей: три установки длиной 142 метра и диаметром 3,5 метра, весом 700 тонн. Их суммарная мощность — 2,25 МВт; этого должно было хватить на 1,5 тыс. домохозяйств. Планировались построить еще 25 "змей". За неделю до официального пуска газета The Guardian даже внесла Pelamis Wave Power, создательницу установки, в топ‑10 перспективных компаний в сфере чистых технологий.
Однако первая волновая электростанция потеряла лидерство быстрее, чем Nokia, о которой говорил министр. Уже в ноябре из-за технических проблем гигантские установки вытащили на берег. Власти хранили молчание; разработчик уверял, что скоро поглотители океанической энергии вернутся на место. Но в марте 2009 года журналисты узнали, что все эти месяцы основной инвестор — австралийский фонд Babcock & Brown — безуспешно пытался продать актив. Начавшийся финансовый шторм 2008 года требовал жестких решений. И установки, имевшие номинальную мощность 750 кВт, но выдававшие в среднем лишь 150 кВт, да еще и требовавшие постоянного техобслуживания, тянули инвесторов на дно. Соинвесторы — португальские энергетические компании Enersis и Energias de Portugal — решили, что разумнее остановиться.
Pelamis Wave Power пыталась продолжить работу, но в 2014 году она перешла под внешнее управление. Теперь все патенты принадлежат государственной структуре — Wave Energy Scotland. И это вполне типичная история стартапов в секторе волновой энергетики.
- 29 500 ТВт·ч
потенциальный годовой объем производства волновой электроэнергии - ~ в 10 раз
выше годового потребления электроэнергии в Европе (3000 ТВт·ч)
* По данным МГЭИК
Потенциал и сложности
Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) оценивает потенциальный годовой объем производства волновой электроэнергии в 29 500 ТВт·ч — это почти в 10 раз превышает годовое потребление электроэнергии в Европе (3000 ТВт·ч). Разработчики и эксперты постоянно подчеркивают, что океан — крупнейший на планете неиспользуемый источник энергии. Однако «поймать волну» технологически очень сложно. «В электричество без существенных потерь можно преобразовать только вращательное движение частотой минимум несколько сотен оборотов в минуту. Чтобы его получить из морских волн, требуется несколько преобразований энергии. И каждое сопровождается потерями и снижением эффективности из-за нестабильности характеристик волнения. Объективно трудность преобразования энергии волны объясняется весьма сложной и динамичной картиной скорости воды в профиле волны и обратным влиянием преобразователя на волновой процесс», — объясняет Виктор Чебоксаров, кандидат технических наук, доцент Института ядерной энергии и промышленности Севастопольского госуниверситета.
Однако преодолеть барьеры физики и разработать систему «съема» энергии — это полдела. Дальше вступает в игру экономика: себестоимость киловатта может стать слишком высокой.
«Во-первых, морская среда агрессивна: все контакты и соединения должны быть герметичны, в том числе подвижные (что проблематично при долгом использовании: соленая вода вступает в реакцию с большинством материалов, биологическое обрастание меняет вес плавающих конструкций и осложняет работу подвижных элементов). Во-вторых, волновая энергия во время сильных штормов может в сотни раз превышать среднюю годовую энергию волн. Это значит, что если конструкция установлена в перспективном в энергетическом плане районе океана, где средняя высота волн 1,5−2 метра и дает хорошую выработку электроэнергии, то она должна выдерживать воздействие шторма с высотой волн 12−15 метров. И в‑третьих, потребители электроэнергии находятся, как правило, на берегу, что приводит к необходимости бетонирования кабеля, выходящего на берег, до глубины 30 метров, чтобы во время штормов в прибойной зоне он не был поврежден. Все эти проблемы теоретически решаемы, но стоимость системы они повышают кратно», — разъясняет Станислав Мысленков, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник кафедры океанологии Географического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова.
Тем не менее инженеры (преимущественно в европейских странах) упорно работают над волновыми установками. Можно выделить несколько принципиальных подходов к решению вышеописанной задачи.
Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) оценивает потенциальный годовой объем производства волновой электроэнергии в 29 500 ТВт·ч — это почти в 10 раз превышает годовое потребление электроэнергии в Европе (3000 ТВт·ч). Разработчики и эксперты постоянно подчеркивают, что океан — крупнейший на планете неиспользуемый источник энергии. Однако «поймать волну» технологически очень сложно. «В электричество без существенных потерь можно преобразовать только вращательное движение частотой минимум несколько сотен оборотов в минуту. Чтобы его получить из морских волн, требуется несколько преобразований энергии. И каждое сопровождается потерями и снижением эффективности из-за нестабильности характеристик волнения. Объективно трудность преобразования энергии волны объясняется весьма сложной и динамичной картиной скорости воды в профиле волны и обратным влиянием преобразователя на волновой процесс», — объясняет Виктор Чебоксаров, кандидат технических наук, доцент Института ядерной энергии и промышленности Севастопольского госуниверситета.
Однако преодолеть барьеры физики и разработать систему «съема» энергии — это полдела. Дальше вступает в игру экономика: себестоимость киловатта может стать слишком высокой.
«Во-первых, морская среда агрессивна: все контакты и соединения должны быть герметичны, в том числе подвижные (что проблематично при долгом использовании: соленая вода вступает в реакцию с большинством материалов, биологическое обрастание меняет вес плавающих конструкций и осложняет работу подвижных элементов). Во-вторых, волновая энергия во время сильных штормов может в сотни раз превышать среднюю годовую энергию волн. Это значит, что если конструкция установлена в перспективном в энергетическом плане районе океана, где средняя высота волн 1,5−2 метра и дает хорошую выработку электроэнергии, то она должна выдерживать воздействие шторма с высотой волн 12−15 метров. И в‑третьих, потребители электроэнергии находятся, как правило, на берегу, что приводит к необходимости бетонирования кабеля, выходящего на берег, до глубины 30 метров, чтобы во время штормов в прибойной зоне он не был поврежден. Все эти проблемы теоретически решаемы, но стоимость системы они повышают кратно», — разъясняет Станислав Мысленков, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник кафедры океанологии Географического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова.
Тем не менее инженеры (преимущественно в европейских странах) упорно работают над волновыми установками. Можно выделить несколько принципиальных подходов к решению вышеописанной задачи.
1. Точечные поглотители
Это плавающие конструкции, улавливающие энергию волн за счет вертикальных колебаний. Как правило, они состоят из буя, движущегося под действием волн и соединенного с подводной опорой или неподвижной конструкцией. Относительное движение между поплавком и опорным элементом приводит в действие силовой модуль (PTO — Power Take-Off), преобразующий механическую энергию в электричество.
Сейчас в этом секторе больше всего внимания привлекает шведская CorPower Ocean. Компания родилась в 2012 году, после знакомства предпринимателя Патрика Меллера и кардиолога-изобретателя Стига Лундбека. Еще в 1986 году, во время работы над диссертацией, С. Лундбек описал человеческое сердце как «динамический адаптивный поршневой насос», а не как сжимающийся сосуд. Буй CorPower Ocean устроен схожим образом. Внутри него установлена запатентованная система WaveSpring, создающая начальное сопротивление движению. Она как бы «натягивает пружину» до того, как пришла волна, поэтому поплавок активно реагирует даже на слабые волны, и делает это с опережающей амплитудой (сердце не «ждет» давления крови, чтобы среагировать, — оно заранее создает тонус, чтобы эффективно сокращаться в нужный момент). В результате, как уверяют разработчики, волна высотой один метр дает столько же энергии, сколько трехметровая волна для конкурирующих устройств. Также инженеры создали алгоритм для резонансной настройки, чтобы буй подстраивался под частоту волн и, наоборот, фиксировался во время шторма, подобно системе защиты от сильного ветра у ветрогенераторов. Внутри поплавка установлены каскадный редуктор и генератор, трансформирующие механическую энергию вертикальных колебаний во вращательное движение и затем в электричество.
Размеры поплавка CorPower Ocean впечатляют: диаметр композитного цилиндра около девяти метров, высота — 18 метров. Буй надежно крепится ко дну с помощью якоря UMACK: высокоскоростной метод вибропогружения не требует заливки фундамента. Мощность каждого устройства — 300 кВт. Разработчики планируют создавать «кластеры» из нескольких десятков устройств, причем, по их подсчетам, такие поплавки будут давать в три–пять раз больше энергии с каждого квадратного километра моря, чем шельфовые ветростанции.
Только за последний год компания CorPower Ocean сумела привлечь почти €90 млн: в октябре 2024 года она получила частные инвестиции на сумму €32 млн; в феврале 2025-го стала победителем программы-акселератора Европейского инновационного совета (EIC) и получила €17,5 млн, а в июле — еще €40 млн от Инвестиционного фонда ЕС. Сейчас компания завершает работу над флагманским проектом — HiWave‑5. Эта демонстрационная электростанция, включающая четыре устройства, будет установлена в той же португальской Агусадоре. В дальнейшем компания планирует комбинировать ветро- и волновые преобразователи энергии и строить станции мощностью 10–30 МВт.
Это плавающие конструкции, улавливающие энергию волн за счет вертикальных колебаний. Как правило, они состоят из буя, движущегося под действием волн и соединенного с подводной опорой или неподвижной конструкцией. Относительное движение между поплавком и опорным элементом приводит в действие силовой модуль (PTO — Power Take-Off), преобразующий механическую энергию в электричество.
Сейчас в этом секторе больше всего внимания привлекает шведская CorPower Ocean. Компания родилась в 2012 году, после знакомства предпринимателя Патрика Меллера и кардиолога-изобретателя Стига Лундбека. Еще в 1986 году, во время работы над диссертацией, С. Лундбек описал человеческое сердце как «динамический адаптивный поршневой насос», а не как сжимающийся сосуд. Буй CorPower Ocean устроен схожим образом. Внутри него установлена запатентованная система WaveSpring, создающая начальное сопротивление движению. Она как бы «натягивает пружину» до того, как пришла волна, поэтому поплавок активно реагирует даже на слабые волны, и делает это с опережающей амплитудой (сердце не «ждет» давления крови, чтобы среагировать, — оно заранее создает тонус, чтобы эффективно сокращаться в нужный момент). В результате, как уверяют разработчики, волна высотой один метр дает столько же энергии, сколько трехметровая волна для конкурирующих устройств. Также инженеры создали алгоритм для резонансной настройки, чтобы буй подстраивался под частоту волн и, наоборот, фиксировался во время шторма, подобно системе защиты от сильного ветра у ветрогенераторов. Внутри поплавка установлены каскадный редуктор и генератор, трансформирующие механическую энергию вертикальных колебаний во вращательное движение и затем в электричество.
Размеры поплавка CorPower Ocean впечатляют: диаметр композитного цилиндра около девяти метров, высота — 18 метров. Буй надежно крепится ко дну с помощью якоря UMACK: высокоскоростной метод вибропогружения не требует заливки фундамента. Мощность каждого устройства — 300 кВт. Разработчики планируют создавать «кластеры» из нескольких десятков устройств, причем, по их подсчетам, такие поплавки будут давать в три–пять раз больше энергии с каждого квадратного километра моря, чем шельфовые ветростанции.
Только за последний год компания CorPower Ocean сумела привлечь почти €90 млн: в октябре 2024 года она получила частные инвестиции на сумму €32 млн; в феврале 2025-го стала победителем программы-акселератора Европейского инновационного совета (EIC) и получила €17,5 млн, а в июле — еще €40 млн от Инвестиционного фонда ЕС. Сейчас компания завершает работу над флагманским проектом — HiWave‑5. Эта демонстрационная электростанция, включающая четыре устройства, будет установлена в той же португальской Агусадоре. В дальнейшем компания планирует комбинировать ветро- и волновые преобразователи энергии и строить станции мощностью 10–30 МВт.
Точечный поглотитель CorPower Ocean и запатентованная пружина WaveSpring для повышения выработки электроэнергии. Систему придумал кардиолог, увидевший сердце глазами физика
Заметные конкуренты шведов — точечные поглотители CETO австралийской компании Carnegie Clean Energy. В 2014 году комплекс таких буев был установлен на острове Гарден для обеспечения электроэнергией и пресной водой военно-морской базы HMAS Stirling. Система проработала 12 месяцев и доказала жизнеспособность технологии. Сейчас, правда, ни одна такая установка не эксплуатируется, но в планах — сооружение полноценной электростанции недалеко от Бильбао (Испания).
2. OWС, осциллирующий водяной столб (или колонна)
Это камеры, внутри которых — некоторое количество воды, а главное — столб воздуха над ней. «Когда волны поднимают уровень воды в камере, столб воды осциллирует, то есть колеблется вверх-вниз, что приводит к сжатию и разрежению воздуха в камере. Избыточное давление выталкивает воздух через турбину; при обратном движении воды воздух возвращается через ту же турбину. Специальные реверсивные лопасти турбины (например, турбины Уэллса) позволяют сохранять направление вращения независимо от направления движения воздуха, обеспечивая непрерывную выработку электроэнергии», — объясняет В. Чебоксаров.
Один из примеров — система LIMPET на острове Айла в Шотландии, подключенная к энергосистеме Великобритании в ноябре 2000 года. Это была негерметичная бетонная камера, состоящая из трех секций и одной турбины, которая снизу соединялась с океаном, а сверху — через турбину — с атмосферой. Мощность установки оценивалась в 500 кВт, но в ходе эксплуатации оказалось, что средняя выдача в сеть — 12 кВт, а пиковое значение — 180 кВт. Инженеры уже не существующей компании Wavegen Limited ошиблись в расчетах: рельеф дна оказался слишком пологим, поэтому реальное количество волновой энергии, достигавшее установки, было на 55 % меньше ожидаемого. При этом мощность турбины и электрогенератора была чрезмерно высокой, что тоже снижало КИУМ. Инвесторы не стали осуществлять реновацию, и в 2011 году установка была выведена из эксплуатации.
Это камеры, внутри которых — некоторое количество воды, а главное — столб воздуха над ней. «Когда волны поднимают уровень воды в камере, столб воды осциллирует, то есть колеблется вверх-вниз, что приводит к сжатию и разрежению воздуха в камере. Избыточное давление выталкивает воздух через турбину; при обратном движении воды воздух возвращается через ту же турбину. Специальные реверсивные лопасти турбины (например, турбины Уэллса) позволяют сохранять направление вращения независимо от направления движения воздуха, обеспечивая непрерывную выработку электроэнергии», — объясняет В. Чебоксаров.
Один из примеров — система LIMPET на острове Айла в Шотландии, подключенная к энергосистеме Великобритании в ноябре 2000 года. Это была негерметичная бетонная камера, состоящая из трех секций и одной турбины, которая снизу соединялась с океаном, а сверху — через турбину — с атмосферой. Мощность установки оценивалась в 500 кВт, но в ходе эксплуатации оказалось, что средняя выдача в сеть — 12 кВт, а пиковое значение — 180 кВт. Инженеры уже не существующей компании Wavegen Limited ошиблись в расчетах: рельеф дна оказался слишком пологим, поэтому реальное количество волновой энергии, достигавшее установки, было на 55 % меньше ожидаемого. При этом мощность турбины и электрогенератора была чрезмерно высокой, что тоже снижало КИУМ. Инвесторы не стали осуществлять реновацию, и в 2011 году установка была выведена из эксплуатации.
Камера LIMPET после демонтажа оборудования. Остров Айла (Шотландия), 2018
Проблемы со дном могут появиться и в ходе эксплуатации энергетической установки. Например, в 2021 году инженеры австралийской компании Wave Swell Energy Ltd обнаружили, что вокруг фундамента их экспериментальной OWC-установки, напоминающей катамаран, размывается песок. В научной статье они отмечают, что морфологические изменения начались сразу же после закрепления установки. Причем оказалось, что осадка грунта не только угрожает безопасности устройства, но и снижает его производительность.
Установка Wave Swell Energy. Побережье Австралии, 2021
Избежать подобных проблем надеются специалисты французской компании Seaturns. Ее инженеры создали герметичное OWC-устройство. Это буй, внутри которого находятся водяной маятник и две заполненные воздухом камеры, разделенные осевой вертикальной перегородкой. Волны снаружи заставляют колебаться воду внутри, которая, в свою очередь, создает движение воздуха между двумя камерами. Воздух проходит через турбину, соединенную с электрогенератором. Получается, устройство не зависит от рельефа дна, не подвержено коррозии внутри, и его необходимое техническое обслуживание сведено к минимуму.
Уменьшенный (масштаб 1:4)демонстрационный образец буя Seaturns во время 18-месячных испытаний в Бресте (Франция)
Seaturns завершила 18‑месячные испытания уменьшенного прототипа своей установки (масштаб 1:4). Затем компания, основанная в 2015 году, сумела привлечь € 2,45 млн. Примечательно, что бо́льшая часть этих денег была собрана на платформе Keenest, построенной на модели инвестиционного клуба: деньги в стартап вложили 1543 инвестора.
«Мне кажется важным, что подобный вариант аккумулирования капитала стал возможен для стартапа в области энергетики. На рынке капитала, видимо, есть спрос на подобные венчурные проекты, а у ученых есть потенциал для предложения инвесторам привлекательных проектов в области распределенной или низкоуглеродной энергетики, инфраструктуры устойчивого развития. Вопрос предпочтений инвесторов, готовых к таким проектам, нуждается в дальнейшем анализе», — подчеркивает Анна Косыгина, эксперт Института экономики и регулирования инфраструктурных отраслей НИУ ВШЭ.
«Мне кажется важным, что подобный вариант аккумулирования капитала стал возможен для стартапа в области энергетики. На рынке капитала, видимо, есть спрос на подобные венчурные проекты, а у ученых есть потенциал для предложения инвесторам привлекательных проектов в области распределенной или низкоуглеродной энергетики, инфраструктуры устойчивого развития. Вопрос предпочтений инвесторов, готовых к таким проектам, нуждается в дальнейшем анализе», — подчеркивает Анна Косыгина, эксперт Института экономики и регулирования инфраструктурных отраслей НИУ ВШЭ.
3. Аттенюаторы
Это длинные плавающие конструкции, размещенные вдоль движения волны. Они состоят из нескольких шарнирно соединенных сегментов, колеблющихся под воздействием проходящих под ними волн. Эти движения активируют гидравлические насосы или иные системы, преобразующие механическую энергию в электричество.
Компания Pelamis использовала именно такой тип волновых преобразователей. В этом направлении ведутся разработки и сегодня. Та же Wave Energy Scotland, владеющая патентами Pelamis, проводит испытания в бассейне трех новых установок, но даты полномасштабных исследований в море пока не называются.
Разновидностью аттенюаторов можно считать проект британской компании Mocean. Это не сочлененная «труба», а "плот" на шарнирах. Уже готовым коммерческим продуктом компания считает свою установку Blue Star, которую позиционирует так: «Разработана специально для подводного применения в нефтегазовой отрасли и в области улавливания и хранения углерода (CCS). Установка генерирует возобновляемую энергию из морских волн и морской солнечной энергии, накапливая ее в современных аккумуляторных системах. Эта технология разработана для обеспечения бесперебойного и надежного энергоснабжения, отвечающего высоким требованиям подводных работ. Кроме того, система включает канал связи, повышающий эксплуатационную эффективность и позволяющий обмениваться данными в режиме реального времени».
Прототип под названием Blue X прошел испытания в реальных условиях в Европейском центре морской энергии (EMEC) на Оркнейских островах (Великобритания). Началась работа над созданием более крупной установки — Blue Horizon, предназначенной для поставки электроэнергии в сеть. Ее мощность составит 250 кВт, финансирование в размере £3,2 млн выделил ЕС.
Это длинные плавающие конструкции, размещенные вдоль движения волны. Они состоят из нескольких шарнирно соединенных сегментов, колеблющихся под воздействием проходящих под ними волн. Эти движения активируют гидравлические насосы или иные системы, преобразующие механическую энергию в электричество.
Компания Pelamis использовала именно такой тип волновых преобразователей. В этом направлении ведутся разработки и сегодня. Та же Wave Energy Scotland, владеющая патентами Pelamis, проводит испытания в бассейне трех новых установок, но даты полномасштабных исследований в море пока не называются.
Разновидностью аттенюаторов можно считать проект британской компании Mocean. Это не сочлененная «труба», а "плот" на шарнирах. Уже готовым коммерческим продуктом компания считает свою установку Blue Star, которую позиционирует так: «Разработана специально для подводного применения в нефтегазовой отрасли и в области улавливания и хранения углерода (CCS). Установка генерирует возобновляемую энергию из морских волн и морской солнечной энергии, накапливая ее в современных аккумуляторных системах. Эта технология разработана для обеспечения бесперебойного и надежного энергоснабжения, отвечающего высоким требованиям подводных работ. Кроме того, система включает канал связи, повышающий эксплуатационную эффективность и позволяющий обмениваться данными в режиме реального времени».
Прототип под названием Blue X прошел испытания в реальных условиях в Европейском центре морской энергии (EMEC) на Оркнейских островах (Великобритания). Началась работа над созданием более крупной установки — Blue Horizon, предназначенной для поставки электроэнергии в сеть. Ее мощность составит 250 кВт, финансирование в размере £3,2 млн выделил ЕС.
Установка аттенюаторного типа Blue X во время 18‑месячных испытаний на Оркнейских островах (Великобритания), 2021
4. Береговая точечная установка
Закрепить поплавки на береговой инфраструктуре (например, пирсе) — блестящее инженерное решение. Во-первых, обеспечивается доступность установки для техобслуживания (чтобы добраться до нее, не нужны аквалангисты и суда); во‑вторых, ключевые устройства не взаимодействуют с водой, так что их ресурс серьезно увеличивается; в‑третьих, себестоимость таких устройств ниже.
Пример успеха — шведская компания Eco Wave Power Global. К пирсам с помощью гидравлических поршней присоединены специальные «поплавки». Колеблясь вместе с волнами по вертикали, они создают давление внутри специальных цистерн (компания называет их аккумуляторами), вращая гидравлический двигатель, который, в свою очередь, приводит в движение генератор. 9 сентября 2025 года компания запустила демонстрационную энергетическую установку в порту Лос-Анджелеса.
Закрепить поплавки на береговой инфраструктуре (например, пирсе) — блестящее инженерное решение. Во-первых, обеспечивается доступность установки для техобслуживания (чтобы добраться до нее, не нужны аквалангисты и суда); во‑вторых, ключевые устройства не взаимодействуют с водой, так что их ресурс серьезно увеличивается; в‑третьих, себестоимость таких устройств ниже.
Пример успеха — шведская компания Eco Wave Power Global. К пирсам с помощью гидравлических поршней присоединены специальные «поплавки». Колеблясь вместе с волнами по вертикали, они создают давление внутри специальных цистерн (компания называет их аккумуляторами), вращая гидравлический двигатель, который, в свою очередь, приводит в движение генератор. 9 сентября 2025 года компания запустила демонстрационную энергетическую установку в порту Лос-Анджелеса.
Схема работы береговой установки Wave Power Global
В активе компании уже есть электростанция, она находится в израильском порту Яффо (часть большого Тель-Авива) и была запущена в конце 2024 года. Мощность ее невелика — всего 100 КВт, зато это настоящая, подключенная к сети станция. При ее сооружении учитывался шестилетний (2016−2022) опыт эксплуатации аналогичной установки в Гибралтаре.
Следующий шаг — мегаваттная электростанция в Португалии. Ее введут в эксплуатацию в 2026 году и в дальнейшем увеличат мощность до 20 МВт. Также подписаны меморандумы о проработке проектов таких станций на нефтяном терминале в Мумбае (Индия) и в порту Нгкура (ЮАР). Кроме того, подписано соглашение с I-Ke International Ocean Energy Co. (дочерняя компания Lian Tat Company) о производстве оборудования на Тайване.
Следующий шаг — мегаваттная электростанция в Португалии. Ее введут в эксплуатацию в 2026 году и в дальнейшем увеличат мощность до 20 МВт. Также подписаны меморандумы о проработке проектов таких станций на нефтяном терминале в Мумбае (Индия) и в порту Нгкура (ЮАР). Кроме того, подписано соглашение с I-Ke International Ocean Energy Co. (дочерняя компания Lian Tat Company) о производстве оборудования на Тайване.
Совсем не новая технология
Первый патент на использование энергии волн подали 12 июля 1799 года французские инженеры Жан-Батист и Пьер-Симон Жирары (отец и сын). Они разработали систему передачи механической энергии волн на насосы и иные механизмы для перекачки воды, вращения мельничных жерновов, осушения болот и др.
5. Устройства, использующие перепады давления
Такие устройства устанавливаются на морском дне и используют разницу давления между колеблющейся волной и статической водной массой. Один из примеров — технология WaveRoller финской компании AW Energy.
В 1993 году изобретатель Рауно Койвусаари, увлекающийся дайвингом, во время погружения увидел затонувший корабль. Один люк не был задраен, и его крышка постоянно колебалась. В этот момент к ученому пришло озарение: волны, заметные на поверхности, оказывают влияние и на толщу воды. Когда над люком проходит гребень волны, ее уровень повышается — давление увеличивается, и вода начинает двигаться в одну сторону; а когда над ним оказывается впадина волны — давление падает, и вода начинает двигаться в обратную сторону. Инженер решил создать большой «люк». Вопрос был лишь в том, как снять энергию колебаний.
Вместе со своей командой Р. Койвусаари нашел решение: движение панели приводит в действие гидравлический поршень, закачивающий жидкость под давлением в замкнутую систему; жидкость вращает гидромотор, а он, в свою очередь, электрогенератор. Причем панель можно целиком погрузить в воду, а можно оставить гребень над водой.
Такие устройства устанавливаются на морском дне и используют разницу давления между колеблющейся волной и статической водной массой. Один из примеров — технология WaveRoller финской компании AW Energy.
В 1993 году изобретатель Рауно Койвусаари, увлекающийся дайвингом, во время погружения увидел затонувший корабль. Один люк не был задраен, и его крышка постоянно колебалась. В этот момент к ученому пришло озарение: волны, заметные на поверхности, оказывают влияние и на толщу воды. Когда над люком проходит гребень волны, ее уровень повышается — давление увеличивается, и вода начинает двигаться в одну сторону; а когда над ним оказывается впадина волны — давление падает, и вода начинает двигаться в обратную сторону. Инженер решил создать большой «люк». Вопрос был лишь в том, как снять энергию колебаний.
Вместе со своей командой Р. Койвусаари нашел решение: движение панели приводит в действие гидравлический поршень, закачивающий жидкость под давлением в замкнутую систему; жидкость вращает гидромотор, а он, в свою очередь, электрогенератор. Причем панель можно целиком погрузить в воду, а можно оставить гребень над водой.
Установка WaveRoller. На ее создание авторов вдохновило затонувшее судно
Модуль мощностью 350 кВт прошел двухлетние испытания у берегов Португалии. В 2024 году AW Energy получила заказ на четыре установки суммарной мощностью 2 МВт. Экспериментальный проект финансирует ЕС, сумма контракта — € 19 млн.
6. Плавучая ГЭС
В 1986 году датский инженер Эрик Фриис-Мадсен задумался: если волны поднимают воду на некоторую высоту, то можно создать специальный резервуар, где эта вода будет собираться, затем под воздействием гравитации проходить через турбину — и выдавать электроэнергию. Так родилась установка Wave Dragon. Это резервуар, находящийся выше уровня моря. Специальные «рукава» помогают волне подняться на нужную высоту и перелиться через рампу. В цистерну встроены турбины.
В 1986 году датский инженер Эрик Фриис-Мадсен задумался: если волны поднимают воду на некоторую высоту, то можно создать специальный резервуар, где эта вода будет собираться, затем под воздействием гравитации проходить через турбину — и выдавать электроэнергию. Так родилась установка Wave Dragon. Это резервуар, находящийся выше уровня моря. Специальные «рукава» помогают волне подняться на нужную высоту и перелиться через рампу. В цистерну встроены турбины.
Схема установки Wave Dragon
Уменьшенный, но все же внушительный — размером 57×27 метров и весом 150 тонн (без балласта) — прототип установки в мае 2003 года был подключен к электросети в Ниссум-Бреднинге (Дания). Но в январе 2005 года во время шторма подвело крепление, и установку выбросило на берег. После ремонта и модификации «Водяной дракон» опять раскрыл крылья в море, но снова проиграл в борьбе со стихией (в марте 2010 года дрейфующий лед повредил установку, и она была списана). С тех пор компания пытается привлечь инвесторов, но информации о реализованных или находящихся на стадии реализации проектах нет.
7. Инерциальные установки
Такие установки преобразуют энергию качки морских волн во вращательное движение с помощью внутренних масс — чаще всего маховиков, маятников или гироскопов. Они размещаются внутри плавучих корпусов и не имеют выступающих движущихся частей, что делает их надежными и устойчивыми к агрессивной морской среде. Яркий пример -ISWEC, разработка Политехнического университета Турина. Внутри стального корпуса размером 8×15 метров размещены два гироскопических блока; вес каждого — 10 тонн, диаметр — более 2 метров. Качка заставляет маховики вращаться (инерция массы), гироскопический момент передается валам, на которых установлены электрогенераторы с постоянными магнитами. Проект поддерживает итальянский гигант Eni: в марте 2023 года первую установку подключили к сети. Испытания проводятся у острова Пантеллерия в Средиземном море. Пиковая мощность — 260 кВт.
Еще один пример инерциальной установки — разработка В. Чебоксарова, основанная на маятнике. Волны раскачивают герметичный буй (резонатор 1), а внутри него в воздушной среде — маятник (резонатор 2). Устройство отбора мощности через механизм с зубчатыми передачами «снимает» энергию колебаний маятника, заставляя вращаться ротор электрогенератора. Более того, если использовать систему с перемещаемым балластом на маятнике, то можно менять его длину, что важно для достижения резонанса. Таким образом, автор предлагает сократить количество преобразований энергии для повышения КИУМа. Расчетная длина маятника — 35−40 метров. Но пока идея существует лишь на бумаге, на постройку прототипа нет средств.
Такие установки преобразуют энергию качки морских волн во вращательное движение с помощью внутренних масс — чаще всего маховиков, маятников или гироскопов. Они размещаются внутри плавучих корпусов и не имеют выступающих движущихся частей, что делает их надежными и устойчивыми к агрессивной морской среде. Яркий пример -ISWEC, разработка Политехнического университета Турина. Внутри стального корпуса размером 8×15 метров размещены два гироскопических блока; вес каждого — 10 тонн, диаметр — более 2 метров. Качка заставляет маховики вращаться (инерция массы), гироскопический момент передается валам, на которых установлены электрогенераторы с постоянными магнитами. Проект поддерживает итальянский гигант Eni: в марте 2023 года первую установку подключили к сети. Испытания проводятся у острова Пантеллерия в Средиземном море. Пиковая мощность — 260 кВт.
Еще один пример инерциальной установки — разработка В. Чебоксарова, основанная на маятнике. Волны раскачивают герметичный буй (резонатор 1), а внутри него в воздушной среде — маятник (резонатор 2). Устройство отбора мощности через механизм с зубчатыми передачами «снимает» энергию колебаний маятника, заставляя вращаться ротор электрогенератора. Более того, если использовать систему с перемещаемым балластом на маятнике, то можно менять его длину, что важно для достижения резонанса. Таким образом, автор предлагает сократить количество преобразований энергии для повышения КИУМа. Расчетная длина маятника — 35−40 метров. Но пока идея существует лишь на бумаге, на постройку прототипа нет средств.
Ученые географического факультета МГУ создали веб-атлас доступной волновой и ветровой энергии 13 морей России. Каждый желающий может получить данные о пространственном распределении энергии волн и ветра. В частности, Атлас содержит информацию о величине средней энергии волн различных морей России, а также максимальной высоте волн.
http://mosclihttp://mosclimaserver.rcc.msu.ru/wavenergy/
http://mosclihttp://mosclimaserver.rcc.msu.ru/wavenergy/
В России
Как ни странно, первые российские преобразователи волновой энергии были созданы на Урале, вдали от океанов и даже морей. Стартап Ocean RusEnergy, родившийся в Первоуральске, даже участвовал в международной специализированной выставке в Шанхае и стал стартапом года Свердловской области в 2014 году. В том же году разработка, уже при поддержке Уральского федерального университета, прошла испытания на Морской экспериментальной станции Мыс Шульца Тихоокеанского океанологического института им. В. И. Ильчева ДВО РАН. Обсуждался даже вопрос о создании там испытательного полигона. Однако бизнес не сумел удержаться на плаву. Уральский инженер-конструктор Алексей Елисеев объясняет неудачу так: «Я разработал установку по типу точечного поглотителя. Были планы на модельный ряд разной мощности. Был создан и испытан прототип. Но дальше, помимо моего инженерного мышления и упорства, нужны были инвестиции. Однако в России ни тогда, ни сейчас никто не готов вкладывать серьезные деньги в сектор, который даже в Европе не взлетел. Если инвестор найдется, я с удовольствием вернусь к волновой энергетике».
Тем не менее сама идея «поймать волну» жива. В нескольких вузах есть образовательные программы по направлению «Возобновляемые источники энергии», где изучаются и волновые установки. А значит, есть шанс, что российские инженеры окажутся на гребне волны.
Как ни странно, первые российские преобразователи волновой энергии были созданы на Урале, вдали от океанов и даже морей. Стартап Ocean RusEnergy, родившийся в Первоуральске, даже участвовал в международной специализированной выставке в Шанхае и стал стартапом года Свердловской области в 2014 году. В том же году разработка, уже при поддержке Уральского федерального университета, прошла испытания на Морской экспериментальной станции Мыс Шульца Тихоокеанского океанологического института им. В. И. Ильчева ДВО РАН. Обсуждался даже вопрос о создании там испытательного полигона. Однако бизнес не сумел удержаться на плаву. Уральский инженер-конструктор Алексей Елисеев объясняет неудачу так: «Я разработал установку по типу точечного поглотителя. Были планы на модельный ряд разной мощности. Был создан и испытан прототип. Но дальше, помимо моего инженерного мышления и упорства, нужны были инвестиции. Однако в России ни тогда, ни сейчас никто не готов вкладывать серьезные деньги в сектор, который даже в Европе не взлетел. Если инвестор найдется, я с удовольствием вернусь к волновой энергетике».
Тем не менее сама идея «поймать волну» жива. В нескольких вузах есть образовательные программы по направлению «Возобновляемые источники энергии», где изучаются и волновые установки. А значит, есть шанс, что российские инженеры окажутся на гребне волны.
Алексей Елисеев с коллегами из УрФУ готовят точечную установку к отправке на Дальний Восток для испытаний
ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ