Цел на проекта и ноу-хау

Познатите водноелектрически централи с техните големи хидроакумулиращи язовири напълно контролират речния поток и отток и затова имат пряко отрицателно въздействие върху речните екосистеми и околната среда на прилежащите им брегове. Но глобално се използват за енергийна експлоатация на речните течения. Също и на различни места възниква необходимостта от чист локален източник на електрическа енергия без конвенционалния бензинов или газов електрически генератор. Възможен източник на енергия са реки или езерни и морски течения. Малък турбинен генератор е описан в патент на САЩ 4746808. Турбината е от тип Пелтон, което изисква източник на вода под налягане. Не може да се възползва от естествения воден поток. Значението на използването на естествена, чиста, възобновяема енергия се очертава като критично важно за борбата с глобалното затопляне.

Извличането на енергия за генериране на електричество от хоризонтално движещи се естествени водни течения радикално се разграничава от конвенционалното производство на водноелектрическа енергия. При него воден напор е проектиран да захранва напорна турбина, която задвижва електрически генератор. Патент на САЩ 6013955 разкрива турбина за надлъжен воден поток, която е монтирана в корпус, предназначен за потапяне в течение. Турбината е монтирана в тръбопровод. Турбинният блок е снабден с опашна стабилизатор, за да поддържа агрегата насочен по дължината на потока. Турбината е механично свързана с отделен електрически генератор. По принцип, всякакви на околотурбинни устройства имат поне два недостатъка:

1. Намаляват локално скоростта на течението, което намалява и ефективността на турбините.

2. Създават предпоставки за задръстване на околотурбинните устройства, съответно и блокиране работата турбината.

Използването на хоризонтална хидрокинетична енергия в традиционна водна мелница или генератор с витло изисква воден поток от няколко метра в секунда и е силно ограничено от географското местоположение. Но е известна енергийна система, от патентен документ на Австрия WO2005078276(A1), за енергийно преобразуване кинетична енергия на течение с големи количества вода в реки извън навигационни канали. Инсталацията е с минимални външни диаметри и обхваща максимално напречно сечение на потока. Тя включва турбина, с твърди или подвижни лопати, които са оптимизирани да работят в кожух от стоманена ламарина. Тази конструкция е енергийно неизгодна, защото самият кожух създава допълнително съпротивление на триещата се в него вода и намалява цялостната ефективност на инсталацията. Освен това, тя неприложима в реки и канали с плаващи отпадъци, които запушват турбината в кожуха и силно препятстват въртенето й, включително и пълното й блокиране. Подобно техническо решение с напълно потопена надлъжно поточна турбина в дифузорен конус е известна от патентен документ на САЩ WO2007100639(A2). Тя има подобни недостатъци като горе разгледаната. Подобен дифузор е познат и от патентно описание на Нидерландия WO2007107505(A1). Той е разчетен за по-ефективна работа на турбината, но не са предвидени никакви начини за енергоакумулация на временните излишъци от електрогенерацията.

Масовото навлизане на възобновяемите енергоизточници в световната енергетика изисква технически решения за енергоакумулация, за да не се губи безвъзвратно произведена вече чиста енергия, която не може да бъде консумирана. Най-ефективни са реверсивни енергоакумулатори, които балансират еректропроизводството на мястото на генерацията, защото няма електрически загуби при преноса на енергия. Такива технически решения са най-подходящи за разпределени електрически мрежи с централизирано интелигентно управление. Но са приложими и за локално управление, включително и автоматизирано с помощта на изкуствен интелект. От патентен документ на САЩ US2014138954(A1) e известна система от хидро кинетични турбини за прилагане на множество бавни водни течения. Но не са предвидени начини за уплътняване на тази система с други възобновяеми източници на енергия, нито локална енергоакумулация. Затова такива системи не са достатъчно рентабилни и конкурентноспособни.

От друг патентен документ на САЩ US2019242361(A1) е известна потопена турбина в течащ флуид – примерно воден поток- за извличане на полезна енергия от кинетичната енергия на флуида. Инсталацията включва: плаваща платформа с монтирани под нея хидро кинетични ротори с фиксирани лопати. Разработеният иновативен енергиен проект предвижда плаваща платформа с хидро кинетични турбини и светоусилени фотоволтаици с подводни еластични резервоари за енергоакумулация със сгъстен въздух. Тя преодолява недостатъците на подобни технически решения като акумулира излишъци на електричество, генерирано от светоусилени фотоволтаици и от хидро кинетични турбогенератори, чрез сгъстяване на въздух в подводни еластични резервоари, чиято потенциална енергия се използва периодично за вторична електрогенерация при нужди на електропотреблението.