ویژگی های منبع

انرژی امواج دریا عبارت است از انرژی مکانیکی منتقل شده از باد که امواجی با پریود کوتاه، آنرا بصورت انرژی پتانسیل و جنبشی در خود ذخیره می کنند.

در میان منابع متعدد انرژیهای اقیانوسی، انرژی حمل شده توسط امواج دارای بیشترین درصد انباشتگی است. بعنوان نمونه، انرژی موثر موج در حالت های عمومی، نسبت به انرژی حاصل از تابش مستقیم خورشید در شدیدترین تابش ها، از تراکم بسیار بالاتری برخوردار است. بنابراین ابزاری که بعنوان مبدلهای انرژی امواج مورد استفاده قرار می گیرند، انرژی خود را با چگالی به مراتب بالاتر نسبت به تجهیزات انرژی خورشیدی تولید و عرضه می نمایند.

موج ها بخاطر جرم آبی که نسبت به سطح متوسط دریا جابجا شده، انرژی پتانسیل و بخاطر سرعت ذرات آب، انرژی جنبشی با خود حمل می کنند. انرژی ذخیره شده از طریق اصطکاک و اغتشاش، و با شدتی که بستگی به ویژگی امواج و عمق آب دارد، تلف می شود. موجهای بزرگ در آبهای عمیق انرژی خود را با کندی بسیار از دست می‌دهند، در نتیجه سیستمهای امواج بسیار پیچیده هستند و اغلب هم از بادهای محلی و هم از طوفانهایی که روزهای قبل در دوردست اتفاق افتاده اند سرچشمه می گیرند.

امواج توسط ارتفاع، طول موج (فاصله بین قله‌های متوالی) و دوره تناوبشان (زمان بین قله های متوالی) مشخص می شوند. قدرت امواج معمولاً برحسب کیلووات بر متر بیان می شود که نمایانگر نرخ انتقال انرژی از عرض یک خط فرضی بطول یک متر و موازی با جبهه موج می باشد.

شکل موج دریا را می‌توان با یک تابع سینوسی بصورت زیر نشان داد:

Y=a.sin (mx-n)

m=2p/l

n=2p/t

l=C.t

Y: ارتفاع موج از سطح آب

: زمان به ثانیه

l: طول موج

t: پریود موج

C: سرعت انتشار موج

با توجه به شکل ۱-۱ ملاحظه‌می‌شود که مشخصه موج در زمان مشابه به آن در زمان O است. با این تفاوت که به اندازه فاصله x= /y= (n/m) نسبت به زمان O جابجا شده است. این موج دارای حرکت پیوسته‌ای در جهت x با سرعت است. بنابراین امواج دریا دارای هر دو نوع انرژی پتانسیل و جنبشی خواهد بود.

کل انرژی یک موج برابر مجموع انرژی های پتانسیل و جنبشی آن می باشد که در نهایت چگالی توان (در واحد سطح) برابر است با:

P: پریونیت توان g: شتاب جاذبه

A: واحد سطح g_c: ضریب تبدیل

: چگالی آب f: فرکانس موج

همانطور که ملاحظه می شود چگالی توان با مجذور دامنه (a^۲) مرتبط است.

شکل ۱-۱- شکل موج با دامنه a و طول موج برای زمانهای و ۰

شدیدترین بادهای بین عرض های جغرافیایی ۴۰ تا ۶۰ درجه در هر دونیمکره شمالی و جنوبی می وزند. همچنین بادهایی با سرعت کمتر در مناطق بادهای تجاری (بین عرض های جغرافیایی ۳۰ درجه از خط استوا) بعلت نظم نسبی شان، وضعیت موجی بالقوه جذابی را ایجاد می کنند.

سواحلی که در معرض بادهای غالب و میدان وزش طولانی هستند، احتمالاً دارای بزرگترین دانسیته انرژی موجی می باشند.

بعنوان مثال، انگلستان، سواحل غربی ایالات متحده و سواحل جنوبی نیوزیلند بطور عالی در معرض عوامل فوق بوده و از وضعیت موجی بسیار خوبی برخوردارند. شکل ۱-۲ دانسیته انرژی امواج را در بعضی نقاط منتخب نشان می دهد.

[۱]- Tidal Energy

[۲]- Wave Energy