Глибоководні-буї широко використовуються в моніторингу морського середовища, прогнозуванні погоди та дослідженні морських ресурсів, головним чином збираючи дані про хвилі, температуру, солоність і тиск повітря. Однак через унікальні географічні та кліматичні умови глибоководних-регіонів традиційні буйкові системи електропостачання не можуть задовольнити вимоги для довгострокової-стабільної роботи. Сонячна енергія обмежена умовами освітлення, тоді як енергія вітру та припливів має низьку ефективність перетворення енергії в деяких регіонах. Крім того, довговічність батареї часто не підтримує довгострокові-спостереження. Довгий час енергетична проблема глибоководних-буїв була вузьким місцем, яке обмежувало їх ефективність. У цьому контексті те, як забезпечити глибоководні{10}}буї безперервним і стабільним джерелом живлення, стало технічною проблемою, яку морські дослідники намагалися вирішити.
Щоб вирішити цю проблему, команда дослідників інноваційно розробила та впровадила комбіновану енергетичну систему, яка об’єднує три природні джерела енергії-сонячну, припливну та вітрову-і оснащена високо-ефективними акумуляторними пристроями. Завдяки синергічній роботі цих багатьох джерел енергії комбінована енергетична система ефективно долає обмеження окремих джерел енергії, забезпечуючи безперервну роботу глибоководних-буїв у глибоководних-морських середовищах.
1. Сонячна енергія
На глибоководних-буях сонячні панелі використовуються для захоплення сонячного світла та перетворення його на електричну енергію. Незважаючи на те, що сонячне світло відносно слабке в глибоководних-регіонах, сонячні батареї можуть стати стабільним джерелом живлення для буїв за відповідних сезонних і географічних умов. Команда оптимізувала матеріал і конструкцію сонячних панелей, щоб підвищити їхню ефективність в умовах недостатнього-освітлення, гарантуючи, що буї можуть ефективно використовувати сонячну енергію.
2. Енергія припливів
Енергія припливів і відливів є надійним джерелом енергії, яке особливо підходить для потреб глибоководних-буїв. Глибоководні-буї можуть перетворювати припливний рух морської води в електричну енергію за допомогою спеціалізованого обладнання для генерації приливної енергії. Ця технологія використовує регулярність і передбачуваність припливів, щоб забезпечити стабільне електропостачання, компенсуючи нестабільність сонячної енергії та переривчастий характер енергії вітру.
3. Енергія вітру
У глибоководних-регіонах енергія вітру використовується ефективніше, ніж традиційні джерела енергії. Глибоководні-буї оснащені невеликими вітровими турбінами, які швидко активуються, коли швидкість вітру над поверхнею моря висока, забезпечуючи додаткову енергетичну підтримку для буїв. Використання енергії вітру доповнює сонячну та приливну енергію, спільно підвищуючи потужність енергопостачання буя.
4. Зберігання енергії акумулятора
Щоб забезпечити безперервне постачання енергії, система живлення глибоководного буя оснащена високо-ефективними акумуляторними накопичувачами енергії. Ці батареї можуть накопичувати надлишок електроенергії під час періодів надлишку енергії та забезпечувати додаткову підтримку під час нестачі енергії, забезпечуючи стабільну роботу буя навіть за екстремальних погодних умов або коли немає вітру чи припливу.
Наразі система живлення цього глибоководного-буя пройшла сертифікацію глибоководного-обладнання, а його основний алгоритм керування енергією отримав три патенти на винахід. Він був розгорнутий і застосований на шести глибоководних станціях спостереження в Південно-Китайському морі, Тихому океані та інших регіонах. Оскільки технологія продовжує вдосконалюватися та оптимізуватись, очікується, що в майбутньому цю систему широко застосовуватимуть у глобальних-проектах моніторингу морських глибин, забезпечуючи більш надійну підтримку даних для розробки морських ресурсів, захисту навколишнього середовища та попередження про катастрофи, а також сприяючи розвитку глобальної морської науки та технологій.
