La Энергия морской воды Это один из наиболее многообещающих возобновляемых источников энергии, хотя и менее развитый по сравнению с другими, такими как солнечная энергия или ветер. Он основан на использовании приливов и отливов — движения воды, создаваемого гравитационным притяжением, оказываемым на Землю как Луной, так и Солнцем. Хотя эта энергия имеет огромный потенциал, ее стоимость и технологические трудности замедлили ее развитие во всем мире.
Благодаря проекту, финансируемому Европейским Союзом, такому как ФЛОТЕК (Коммерциализация плавучей приливной энергии), достигнут значительный прогресс. В рамках этого проекта удалось создать турбину, которая не только эффективна, но и приближается к уровню производительности, аналогичному морским ветряным турбинам. Этот проект послужил примером того, по какому пути должны идти разработки в этом секторе, чтобы превратить приливную энергию в жизнеспособный и конкурентоспособный вариант в ближайшем будущем.
Разработка эффективной турбины
В рамках проекта FLOTEC была изготовлена турбина, ставшая важной вехой в истории приливной энергетики. более 18 МВтч в течение 24 непрерывных часов. Этот уровень эффективности удивительно близок к производительности морских ветряных турбин, что открывает окно возможностей для коммерциализации приливной энергии.
Это достижение является значительным, поскольку до недавнего времени приливная энергетика не развивалась так сильно, как другие возобновляемые источники энергии. Преимущество приливных турбин заключается в том, что они используют большую плотность воды по сравнению с воздухом, что позволяет улавливать больше кинетической энергии при каждом вращении лопастей.
Одним из ключевых усовершенствований, позволивших повысить эффективность турбины, разработанной FLOTEC, стало увеличение диаметра ротора с 16 до 20 метров. Это изменение позволило увеличить производство энергии на 50%, что является решающим шагом на пути превращения этой технологии в энергоэффективный вариант.
Преимущества и проблемы приливной энергетики
Главным преимуществом приливной энергии является ее предсказуемость. В отличие от других возобновляемых источников, таких как солнце или ветер, приливная энергия имеет то преимущество, что приливы являются предсказуемыми событиями, что позволяет эффективно планировать производство электроэнергии.
Однако проблемы на пути его полного развития значительны. Морская среда представляет собой сложную среду, поскольку она требует надежных инженерных решений, способных противостоять экстремальным условиям, такие как коррозия под действием соленой воды, эффекты биообрастания (скопление организмов на поверхностях) и эрозия в результате кавитации. Кроме того, строительство подводной инфраструктуры сопряжено с высокими затратами как на установку, так и на техническое обслуживание.
Еще одной актуальной проблемой является воздействие на окружающую среду. Турбины должны быть спроектированы так, чтобы они не оказывали негативного воздействия на морскую фауну, например млекопитающих или рыб. В этом смысле проект FLOTEC добился значительного прогресса за счет интеграции технологий, минимизирующих эти воздействия, что необходимо для получения разрешений регулирующих органов и минимизации социальных возражений.
Проекты приливной энергетики в мире
Одним из наиболее важных по масштабу проектов является приливная энергетическая система МейГен в Шотландии, которая представляет собой самый большой набор из нескольких действующих турбин в мире. Эта система мощностью 6 МВт экспортировала почти 25 ГВт электроэнергии в национальную энергосистему с момента ее установки на этапе 1А, покрывая среднегодовое потребление около 3.800 британских домов.
С точки зрения инноваций проект ELEMENT также внес важный вклад, разработав интеллектуальная система управления который оптимизирует производительность турбин за счет лучшего прогнозирования и управления механическими нагрузками, влияющими на их работу. Этот тип технологии может увеличить срок службы турбин и снизить затраты на электроэнергию более чем на 17% на протяжении всего их жизненного цикла.
Будущие инициативы и разработки
Еще одним заметным достижением является турбина Orbital Marine Power O₂, которая считается самой мощной в мире с производственной мощностью 2 MW. Эта технология уже работает на Оркнейских островах в Соединенном Королевстве и способна снабжать 2.000 домов ежегодно, а также способствовать производству зеленого водорода посредством электролиза.
Проект D2T2, финансируемый Европейским Союзом, также добился прогресса в сокращении эксплуатационных расходов за счет снять коробки передач в турбинах и использовать систему прямой передачи, позволяющую генерировать электроэнергию токами малой скорости. Этот технологический прогресс позволил снизить затраты на производство энергии приливов на 30%. Подобные проекты, такие как NEMMO, улучшают материалы лопастей, чтобы противостоять эрозии и воздействию биообрастания в сложных морских средах.
Приливная энергия, хотя и все еще находится на стадии развития по сравнению с другими источниками, представляет собой технологию, которая потенциально может стать одним из основных возобновляемых источников энергии будущего. Текущие исследовательские усилия и достижения в области повышения эффективности прокладывают путь к более чистому и устойчивому будущему, в котором возобновляемые источники энергии играют все более преобладающую роль. Благодаря своей предсказуемости, приливная энергия предлагает значительные преимущества перед другими возобновляемыми источниками энергии, а при наличии адекватной инфраструктуры и больших инвестиций она может превратиться из обещания в осязаемую реальность.
Чистой энергии достаточно, чтобы удовлетворить потребности «человека», нам не хватает «машины», которая способна собирать и концентрировать ее эффективно и с прибылью.