Les bouées-de haute mer sont largement utilisées dans la surveillance de l'environnement marin, les prévisions météorologiques et l'exploration des ressources marines, collectant principalement des données sur les vagues, la température, la salinité et la pression atmosphérique. Cependant, en raison des conditions géographiques et climatiques uniques des régions d'eaux profondes-, les systèmes d'alimentation électrique des bouées traditionnels ne peuvent pas répondre aux exigences d'un fonctionnement stable à long terme-. L’énergie solaire est limitée par les conditions d’éclairage, tandis que l’énergie éolienne et marémotrice ont une faible efficacité de conversion énergétique dans certaines régions. De plus, l'endurance de la batterie ne permet souvent pas d'effectuer des observations à long terme-. Pendant longtemps, la question énergétique des bouées hauturières-a été un goulot d'étranglement limitant leurs performances. Dans ce contexte, comment fournir aux bouées de haute mer une alimentation électrique continue et stable est devenu un défi technique que les chercheurs marins ont eu du mal à résoudre.
Pour relever ce défi, l'équipe R&D a conçu et mis en œuvre de manière innovante un système énergétique composite qui intègre trois sources d'énergie naturelles -solaire, marémotrice et éolienne-et est équipé de dispositifs de stockage sur batterie à haute efficacité-. Grâce au fonctionnement synergique de ces multiples sources d'énergie, le système énergétique composite surmonte efficacement les limites des sources d'énergie uniques, garantissant que les bouées de haute mer -peuvent fonctionner en continu dans des environnements de mer profonde-.
1. Énergie solaire
Sur les bouées-de haute mer, des panneaux solaires sont utilisés pour capter la lumière du soleil et la convertir en énergie électrique. Bien que la lumière du soleil soit relativement faible dans les régions des eaux profondes-, les panneaux solaires peuvent toujours fournir une source d'énergie stable pour les bouées dans des conditions saisonnières et géographiques appropriées. L'équipe a optimisé le matériau et la conception des panneaux solaires pour améliorer leur efficacité dans des conditions de faible luminosité-, garantissant ainsi que les bouées peuvent utiliser efficacement l'énergie solaire.
2. Énergie marémotrice
L'énergie marémotrice est une source d'énergie fiable, particulièrement adaptée aux besoins des bouées en haute mer. Les bouées de haute mer-peuvent convertir le mouvement des marées de l'eau de mer en énergie électrique à l'aide d'équipements spécialisés de production d'énergie marémotrice. Cette technologie exploite la régularité et la prévisibilité des marées pour fournir une alimentation électrique stable, compensant l'instabilité de l'énergie solaire et la nature intermittente de l'énergie éolienne.
3. L'énergie éolienne
Dans les régions-d'eaux profondes, l'énergie éolienne est exploitée plus efficacement que les sources d'énergie traditionnelles. Les bouées de haute mer-sont équipées de petites éoliennes qui s'activent rapidement lorsque la vitesse du vent à la surface de la mer est élevée, fournissant ainsi une puissance supplémentaire aux bouées. L'utilisation de l'énergie éolienne complète l'énergie solaire et marémotrice, améliorant collectivement la capacité d'approvisionnement énergétique de la bouée.
4. Stockage d'énergie par batterie
Pour garantir un approvisionnement continu en énergie, le système d'alimentation de la bouée hauturière-est équipé de dispositifs de stockage d'énergie par batterie à haute-efficacité. Ces batteries peuvent stocker l'excès d'électricité pendant les périodes d'énergie excédentaire et fournir une alimentation supplémentaire en cas de pénurie d'énergie, garantissant ainsi un fonctionnement stable de la bouée même dans des conditions météorologiques extrêmes ou en l'absence de vent ou de marée.
Actuellement, le système d'alimentation électrique de cette bouée de haute mer-a passé la certification des équipements de haute mer-et son algorithme de gestion de l'énergie de base a obtenu trois brevets d'invention. Il a été déployé et appliqué dans six stations d'observation en haute mer-dans la mer de Chine méridionale, l'océan Pacifique et d'autres régions. À mesure que la technologie continue de s'améliorer et de s'optimiser, ce système devrait être largement appliqué dans les projets mondiaux de surveillance des eaux profondes-à l'avenir, fournissant un support de données plus fiable pour le développement des ressources marines, la protection de l'environnement et l'alerte en cas de catastrophe, et favorisant le développement de la science et de la technologie marines à l'échelle mondiale.
