Năng lượng & Môi trường

Các dự án mới chứng tỏ động lực thu thập năng lượng biển

Các dự án mới chứng tỏ động lực thu thập năng lượng biển

Thiết bị năng lượng sóng nổi Pelamis tại Trung tâm Năng lượng Biển Châu Âu (EMEC) [Nguồn ảnh: Wikipedia Commons]

Maf Smith, Phó Giám đốc điều hành của hiệp hội thương mại RenewableUK, tin rằng lĩnh vực năng lượng biển toàn cầu cuối cùng cũng đang trỗi dậy, mặc dù ông tin rằng lĩnh vực này có thể không nhận được sự quan tâm và nguồn lực mà các ngành mới nổi khác được hưởng. Ông Smith đã bày tỏ quan điểm của mình về lĩnh vực này tại một hội nghị ngành ở Edinburgh vào tháng trước, Hội nghị Quốc tế về Năng lượng Đại dương (ICOE 16), với sự tham dự của ít nhất 860 người từ khắp nơi trên thế giới, từ 27 quốc gia bao gồm Anh, Pháp, Canada, Trung Quốc, Chile, Hàn Quốc và nhiều hơn nữa. Các công ty, chính phủ và các tổ chức học thuật đều có mặt tại sự kiện này. Ủy viên châu Âu và các quan chức cấp cao khác từ các chính phủ trên thế giới cũng có mặt tại sự kiện.

Viết trên trang web Business Green, ông Smith nói rằng lĩnh vực năng lượng biển lý tưởng nên đi đầu trong sự gia tăng lớn về năng lượng tái tạo mà thế giới đã chứng kiến ​​đang diễn ra trong thập kỷ qua, với những đổi mới thú vị đến từ sóng và thủy triều. nghiên cứu và phát triển. Sự tăng trưởng năng lượng tái tạo này được thúc đẩy bởi cả sự đổi mới và giảm chi phí, cho phép các công nghệ nổi bật nhất, chẳng hạn như gió và năng lượng mặt trời, chiếm vị trí chủ đạo bên cạnh các công nghệ nhiên liệu hóa thạch thông thường mà chúng sẽ sớm bắt đầu thay thế, nếu chúng không 'chưa làm như vậy rồi. Ví dụ, Bloomberg New Energy Finance đã báo cáo năm ngoái rằng hơn 50% đầu tư vào công suất năng lượng mới sẽ là năng lượng tái tạo.

Thật không may, trong khi một số công nghệ năng lượng tái tạo khác, đặc biệt là gió và mặt trời, đã giảm chi phí đáng kể trong những năm gần đây, với sóng và thủy triều, điều này vẫn chưa xảy ra. Do đó, vấn đề làm thế nào để cung cấp điều này tốt nhất là chủ đề chính được thảo luận tại ICOE 16. Khả năng tồn tại của công nghệ đã được chứng minh nhiều lần, với thành công như vậy được phản ánh qua 6 bảng Anh đầu tư tư nhân vào lĩnh vực này cho mỗi 1 bảng Anh từ công cái ví. Tuy nhiên, với tốc độ ngày càng tăng của quá trình khử cacbon trên toàn cầu, các nhà hoạch định chính sách mong đợi tiến độ nhanh chóng, và đó là một trong những thách thức lớn phải đối mặt với sóng và thủy triều.

Tuy nhiên, lĩnh vực này hiện có một loạt các cơ sở nghiên cứu và phát triển rất ấn tượng đang tích cực làm việc để vượt qua những rào cản này, và nhiều cơ sở trong số đó được đặt tại Vương quốc Anh.

Nổi bật trong số đó là FloWave, bể kiểm tra năng lượng sóng và thủy triều tiên tiến nhất thế giới. Cơ sở này nằm trong tòa nhà chuyên dụng của Đại học Edinburgh ở Scotland và được khai trương vào năm 2014 với mức giá 9,5 triệu bảng Anh. Được biết đến một cách chính xác hơn là Cơ sở Nghiên cứu Năng lượng Đại dương FloWave, nó có thể mô phỏng một loạt các trạng thái biển khác nhau, bao gồm sóng đứng, bão hoàn hảo và các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt lẻ tẻ và được thiết kế ngay từ đầu để nghiên cứu tiên tiến về tương tác giữa sóng và thủy triều.

Bộ trưởng Năng lượng Vương quốc Anh Amber Rudd MP tại Cơ sở Nghiên cứu Năng lượng Đại dương FloWave [Nguồn ảnh: Cục Năng lượng & Biến đổi Khí hậu (DECC), Flickr]

Vai trò chính của cơ sở là hỗ trợ các nhà phát triển các thiết bị năng lượng biển để các dự án của họ hoạt động 'ngay lần đầu tiên' để chúng có thể được loại bỏ rủi ro trước khi các thiết bị lớn hơn, được mở rộng quy mô được xây dựng để triển khai ngoài khơi. Vai trò thứ yếu là chạy các thử nghiệm quy mô mô hình trên các thiết kế đã sửa đổi, kết hợp các bài học kinh nghiệm từ việc thực sự có một thiết bị ngoài khơi trong nước. Nó cũng có thể xác thực bố cục động lực học chất lỏng tính toán (CFD), dự đoán năng suất vi mô và năng lượng bằng cách sử dụng các mô hình vật lý, một biện pháp bảo vệ chính khi số tiền lớn đang được đầu tư vào các dự án như vậy trên khắp thế giới.

Stuart Brown, giám đốc điều hành của FloWave, gần đây đã mô tả đại dương là một nơi "khắc nghiệt và không thể tha thứ", điều mà các thế hệ thủy thủ đã biết quá rõ. Điều này có nghĩa là nhiều thiết bị năng lượng biển ban đầu đã thất bại do khả năng hạn chế của các trung tâm thử nghiệm trong việc tái tạo sự phức tạp của môi trường biển. Tuy nhiên, đây là điều mà FloWave vượt trội.

FloWave sử dụng dữ liệu cụ thể về địa điểm được thu thập bởi các phao được triển khai tại các địa điểm cụ thể và cũng từ các hệ thống vệ tinh và radar gắn trên mặt đất từ ​​xa. Thông tin này sau đó được đưa vào bể hình tròn, rộng 25 m và sâu 2 m, chứa một lượng nước tương đương với lượng nước của bể bơi cỡ Olympic, để tái tạo các điều kiện tại các địa điểm đó. Điều này lại lý tưởng để thử nghiệm các phiên bản quy mô nhỏ của các thiết bị năng lượng biển cụ thể.

Ủy ban Châu Âu thường xuyên tài trợ cho các dự án nghiên cứu và phát triển năng lượng biển thông qua chương trình Horizon2020. Vào tháng 2 năm nay, họ đã trao một khoản tài trợ trị giá 10 triệu euro (7,75 triệu bảng Anh) để thúc đẩy việc thương mại hóa công nghệ Thương mại hóa năng lượng thủy triều nổi Scotrenewables (FloTEC) SR2000. Scotrenewables đang hợp tác với một số tổ chức nghiên cứu tận tâm và có kinh nghiệm cao, bao gồm Harland và Wolff Industries, ABB Ltd, University College Cork và SKF. Một thành viên khác của dự án là Trung tâm Năng lượng Biển Châu Âu (EMEC) nổi tiếng - địa điểm triển khai số một cho hầu hết các thiết bị năng lượng thủy triều và sóng nguyên mẫu trên thế giới.

Nguyên mẫu SR2000-M2 2 MW sẽ được triển khai tại địa điểm EMEC’s Fall of Warness ở Orkney, cùng với người tiền nhiệm của nó, SR2000-M1, để tạo thành nền tảng trình diễn 4 MW cho các thiết bị năng lượng thủy triều khả thi về mặt thương mại.

Thiết bị năng lượng biển Scotrenewables SR2000 [Nguồn ảnh: Mac McCarron]

Meygen là dự án dòng thủy triều đầu tiên đi vào hoạt động thương mại, với việc xây dựng ngoài khơi bờ biển phía bắc Scotland được lên kế hoạch vào năm tới. Được phát triển bởi Atlantis Resources, rất nhiều thiết bị thủy triều khác dự kiến ​​sẽ theo sau nó. Giai đoạn 1 của dự án trị giá 1 tỷ bảng Anh (1,5 tỷ USD) bao gồm bốn tuabin 1,5 MW, ba tuabin Hydro HS1500 do công ty Andritz Hammerfest của Đức phát triển cùng với tuabin AR1500 của chính Atlantis. Cuối cùng, dự án sẽ có 269 tua-bin được triển khai dọc theo bờ biển, tạo ra 400 MW điện, đủ cho 175.000 ngôi nhà.

Năng lượng thủy triều cũng sẽ được tạo ra trong tương lai bởi các đầm phá thủy triều do con người tạo ra, chẳng hạn như dự án Đầm thủy triều Swansea Bay trị giá 1 tỷ bảng Anh hiện đang được đề xuất cho Kênh Bristol ngoài khơi bờ biển Nam Wales. Các đầm phá thủy triều khác trên thế giới đã được hình thành và tạo ra năng lượng, đặc biệt là ở Pháp và Hàn Quốc. Trong khi đó, các công ty khởi nghiệp đang thúc đẩy các thiết kế sáng tạo mới có thể có tiềm năng lớn nếu họ vượt qua giai đoạn thử nghiệm.

Một trong những lợi thế lớn mà các dự án năng lượng thủy triều được hưởng so với năng lượng gió và điện mặt trời là năng lượng thủy triều có thể dự đoán được nhiều hơn, do đó tránh được vấn đề nhiễu sóng do gió và mặt trời gây ra. Trong khi năng lượng sóng đang mất dần thời gian, năng lượng thủy triều đang tăng lên phía trước, với dự án Paimpol ở Pháp sát cánh cùng Meygen là một trong những người đi đầu trong lĩnh vực này. Tuy nhiên, cũng như các công nghệ năng lượng tái tạo khác, hỗ trợ của chính phủ, thông qua đầu tư trực tiếp và trợ cấp, là rất quan trọng.

CŨNG XEM: Các giàn nổi: Tương lai đầy hứa hẹn cho năng lượng tái tạo ngoài khơi?


Xem video: Sự trỗi dậy của tự động hoá. Tri thức nhân loại (Tháng Sáu 2021).