Использование энергии приливов и течений станет эффективнее

2023 07 05 12 27 20 - Использование энергии приливов и течений станет эффективнее
Большая часть Земли покрыта океанами, и человечество только начало использовать содержащуюся в них энергию, создавая гидро и приливно-отливные электростанции.

Такие проекты, как FASTBLADE и CoTide, произвели революцию в секторе возобновляемых источников энергии и стали лидерами в технологии приливной энергетики.

FASTBLADE – проект, поддерживаемый фондом Европейского Союза Horizon 2020, моделирует 20-летнее воздействие подводных сил в течение трех месяцев, чтобы проверить долговечность лопастей приливной турбины. CoTide – проект с участием нескольких университетов, направлен на разработку современных турбинных систем с приливными потоками, которые потенциально могут генерировать более 6 ГВт электроэнергии.

Баланс между силой приливов и силой океанских течений рушится, поскольку обе формы морской энергии демонстрируют многообещающие перспективы в формировании будущего возобновляемых источников энергии.

В поисках зеленой энергии океаны являются логичным местом для поиска. Приливы и течения очень предсказуемы, что делает их потенциально надежным источником энергии. Океаны также огромны, пугающи и являются средой формирования сложной экосистемы.

Энергия приливов и океанских течений, две новые формы морской энергии, обсуждают сектор возобновляемых источников энергии. Приливная энергия, уже работающая по всему миру, использует предсказуемые приливы и отливы. Преобразуя кинетическую энергию движущейся воды с помощью турбин, приливные электростанции вырабатывают электроэнергию. Однако географические ограничения и высокие первоначальные затраты на инфраструктуру приливной энергетики создают серьезные проблемы для ее широкого внедрения.

С другой стороны, энергия океанских течений, относительно новая технология, использует энергию океанских течений, вызванных ветром, температурой и разницей в солености. При океанских течениях, текущих в постоянном направлении и покрывающих обширные территории, мощность океанских течений потенциально может быть более многочисленной и менее специфичной для местоположения, чем приливная энергия. Однако технологические и логистические проблемы использования энергии океанских течений, такие как суровая морская среда и передача электроэнергии с морских участков в сеть, еще предстоит преодолеть.

Недавнее исследование подтвердило возможность бесперебойного питания за счет энергии приливных течений. В исследовании оценивалась производительность комбинаций с использованием разных турбин на нескольких площадках. Результаты показали, что несколько комбинаций обеспечивают гарантированную мощность до 2,61%. Эти результаты подчеркивают потенциал энергии приливных течений для обеспечения непрерывного производства электроэнергии.

В Шотландии строится крупнейшая в мире приливная энергетическая установка. В сотрудничестве с Шотландской ассоциацией морских наук компания Xi Engineering проверила свои модели с помощью измерений подводного шума. Эти данные были использованы для создания пространственных и временных трехмерных карт шума, дающих подробное описание акустического выхода турбин. Карты показали, что рабочий шум, производимый турбинами, ниже порога, который может нанести вред тюленям.

Кроме того, эти карты шума показали, что тюлени могут обнаруживать присутствие турбин, что позволяет им избегать контакта. Это ключевое открытие значительно снижает опасения по поводу прямого физического вреда морским животным от турбин. В дальнейших усилиях по пониманию воздействия акустического излучения на морских животных эти звуковые карты будут объединены с данными отслеживания тюленей, собранными рядом с проектной площадкой.

Такие проекты, как FASTBLADE и CoTide производят фурор в секторе возобновляемых источников энергии. Во много это происходит благодаря новаторским достижениям в технологии приливной энергии. FASTBLADE стремится воспроизвести подводные условия в лаборатории, чтобы проверить долговечность лопастей приливной турбины. В проекте используется подход, который основан на данных, с использованием методов анализа данных и машинного обучения. Такие подходы необходимо для улучшения процесса тестирования и быстрого обнаружения потенциальных отказов турбины.

CoTide направлен на разработку современных систем турбин с приливными потоками. Эти системы, которые дешевле построить и установить, чем традиционные приливные плотины и лагуны, потенциально могут генерировать более 6 ГВт электроэнергии, если они будут полностью развернуты по всей Великобритании.

Приливная энергия является привлекательным возобновляемым источником энергии из-за ее предсказуемости, высокой эффективности и минимального воздействия на окружающую среду. Она использует энергию приливов, на которую в значительной степени влияет гравитационное взаимодействие между Землей, Луной и Солнцем.

Однако высокие первоначальные затраты и затраты на техническое обслуживание, ограниченное количество оптимальных мест и потенциальное нарушение водной флоры и фауны являются серьезными проблемами, которые необходимо решить.