انرژی موج یکی از منابع انرژی است که از موج های خروشان و بیکرانی که به سمت ساحل می آیند حاصل می شوند. انسان در خط ساحلی می تواند از انرژی موج استفاده کند. انرژی امواج را می توان یک شکل متمرکز شده از انرژی خورشید دانست. بادها در اثر اختلاف دمای نقاط مختلف زمین ایجاد شده و با وزش روی ناحیه وسیعی از سطح آب، قسمتی از انرژی خود را به آب منتقل می کنند. انرژی جذب شده در آب خود را به صورت اموج دریا نمایان می کند.

شکل (1). وزش باد و تشکیل موج در دریا و اقیانوس

   مقدار انرژی منتقل شده و اندازه موج تشکیل شده در آب به سرعت باد، مدت زمان وزش باد و مسافتی که باد روی سطح آب وزیده می شود بستگی دارد. نواحی که پر انرژی ترین امواج را دارند عبارتند از: سواحل غربی آمریکا، اروپا، استرالیا و نیوزلند. بیشترین ظرفیت امواج اقیانوسی در عرض های جغرافیایی 30 و 60 درجه در هر دو نیمکره شمالی و جنوبی وجود دارد.

لازم به ذکر است که انرژی خروجی موج توسط پارامترهای ارتفاع، سرعت، طول موج و چگالی آب تعیین می شود.

شکل (2). اطلس توان موج در دنیا

   تکنولوژی استحصال انرژی از امواج

   دستگاه های مورد استفاده برای بهره برداری از انرژی امواج به طور کلی بر اساس روش استحصال انرژی، مکان و نوع سیستم تولید توان دسته بندی می شوند.

   طبقه بندی بر اساس مکان قرار گیری نیروگاه های موجی عبارتند از:

          ساحلی (Shoreline)

          نزدیک ساحل (Near Shore)

          دور از ساحل (Off Shore)

   انواع نیروگاه های موجی بر اساس نوع سیستم های تولید توان عبارتند از:

          Hydraulic Ram

          Elastomeric Hose Pump

          Pump-To-Shore

          Hydroelectric Turbine

          Air Turbine

          Linear Electrical Generator

   برای احداث نیروگاه های تولید توان از انرژی امواج آبی، یکی از مهمترین پارامترهای مورد نظر که باید مورد ارزیابی قرار گیرد انرژی ذخیره شده در امواج است. همانطور که بیان شد انرژی ذخیره شده در امواج به ارتفاع، سرعت، طول موج و چگالی آب بستگی دارد. علاوه بر این، تشخیص و تعیین نوع تکنولوژی مورد نظر برای استحصال انرژی امواج اقیانوسی نیز حائز اهمیت است. عمده ترین تکنولوژی های مورد استفاده برای استحصال انرژی امواج اقیانوسی که شامل موارد زیر می باشد:

          Point Absorber Buoys

          Oscillating Water Columns

          Surface Attenuators

          Overtopping Devices

   نحوه عملکرد هر یک از این روش ها در زیر بیان شده اند.

   1.جسم نوسانی (Oscillating body) یا Point Absorber Buoy

   در این نیروگاه های تولید توان، تجهیز مورد استفاده، روی سطح و یا در زیر آب غوطه ور بوده و توسط امواج، بالا و پایین و یا جلو و عقب می رود. برای مهار کردن اجسام از کابل هایی که به کف دریا متصل هستند استفاده می شود. حرکت نوسانی به وجود آمده به موتور الکتریکی منتقل شده و برق تولید می گردد. توان تولید شده توسط کابل به ساحل منتقل می شود.

شکل (3). نمای یک نیروگاه جسم نوسانی

   2.Surface Attenuator

   دستگاه های Surface Attenuator تشابه زیادی به دستگاه های Point absorber دارند. این تجهیزات از چندین قسمت شناور متصل به هم تشکیل شده اند و به موازات موج های اقیانوسی قرار می گیرند. از حرکت نوسانی به وجود آمده برای به حرکت در آوردن موتور الکتریکی به صورت هیدرولیکی استفاده می شود. نیروگاه موجی Pelamis یکی از جدیدترین انواع این نیروگاه ها است که به صورت یک مار بر روی سطح آب می ایستد و در اثر نوسان سطح آب جریان الکتریکی تولید می کنند. این سیستم را با عنوان Attenuators نیز می شناسند.

شکل (4). نمای یک نیروگاه Surface Attenuator

    3. ستون آب نوسانی (Oscillating Water Column) یا Terminator devices:

در این نوع نیروگاه های تولید توان موجی، تجهیزات مورد استفاده در راستای عمود برامواج قرار می گیرند. به طور معمول این نوع نیروگاه ها جزو سیستم های ساحلی و نزدیک ساحلی دسته بندی می شوند اما با این حال نمونه های شناور آن ها نیز طراحی شده است که در دسته بندی سیستم های دور از ساحل قرار می گیرند.در نیروگاه های ستون آب نوسانی، جریان الکتریسیته از بالا و پایین رفتن سطح آب و انبساط و انقباض هوای روی سطح آب درون محفظه سیلندر شکل تولید می شود. هوا از یک روزنه کوچک وارد محفظه شده و با حرکت آب منبسط و منقبض می شود. هوای فشرده شده وارد یک توربین هوایی توان بالا شده و فشار خود را از دست می دهد.در اثر دوران توربین و اتصال آن به ژنراتور، برق تولید می شود.

شکل (5). نمای یک نیروگاه ستون آب نوسانی

   4. کانال باریک (Over topping device) یا Wave Dragon:

یک سیستم نیروگاهی عظیم است که امواج را به دورن محفظه ذخیره در روی سیستم هدایت می کند. آب از سمت زیر این دستگاه خارج شده و در اثر برخورد با یک توربین آبی، جریان الکتریسیته تولید می شود. این سیستم تا حدودی شبیه سیستم سدهای آبی است که خروج آب از پشت سد ها سبب دوران توربینی می گردد که به ژنراتور متصل شده است. این نوع نیروگاه های موجی می تواند به صورت ساحلی و یا دور از ساحل باشد. اصطلاحا به این نیروگاه ها، اژدهای دریایی نیز گفته می شود.

شکل (6). نمای یک نیروگاه Wave Dragon

از آنجایی که سیستم های بیان شده با امواج سهمگین اقیانوسی در تماس هستند، برای ساخت آنها باید از مواد مقاوم استفاده شود. به بیان دیگر می توان گفت، کلیدی ترین مسئله در انرژی امواج طراحی و ساخت تجهیزاتی است که به اندازه کافی مقاوم باشند تا تاب مقاومت در مقابل شرایط و تغییرات آب و هوایی را داشته باشند.