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海洋可能是最终的可再生能源

时间:2022-04-10 14:16:48 来源:

尽管它们作为清洁能源生产的最大也是最后一个领域而大肆宣传,但潮汐能和波浪能从未真正发挥出其潜力。IEA估计,2018年我们仅利用了1.2TWh的全球大洋能源-仅占全球一次能源消费约170,000TWh的很小一部分。但是,这种悲惨的情况并非并非缺乏尝试。

70多家公司已经开发出各种技术来利用海洋潮汐或海浪的动能发电,从而使全球海洋能源产量在过去十年中增长了十倍。然而,大多数人从未超越试点阶段进入完全商业化。

海洋动力技术公司(NASDAQ:将有趣的科学项目转变为有利可图的商业冒险,这是巨大挑战的严峻现实。海洋电力公司(Ocean Power)是一家主要靠政府慷慨解囊的公司,在过去三年中倒闭了99%,原因是它威胁要加入比“土拨鼠日”经历更多虚假曙光的科技公司的垃圾堆。

但是一些专家现在认为,蓝色能源革命的时机已经到来,该领域的新发展可能会颠覆这一脚本。

海洋能源系统(OES)是国际能源署的分支机构,一直在全天候工作,以汇集所有可能的研究成果,以期在不久的将来实现大规模海洋动力的部署。

资源:CNN钱

骑潮汐

OES由24个成员组成,其中包括美国,中国和大多数欧盟国家各国和印度都认为,海洋能由于其巨大的潜力而有可能成为可再生能源的圣杯。

国际可再生​​能源机构(IRENA)是一个促进各种形式的可再生能源的广泛采用和可持续利用的组织,它认为海洋能比太阳能或风能具有更大的发电潜力。

根据IRENA的数据,全世界800,000公里的海岸线中,有2%的波浪功率密度超过了每千瓦30千瓦(kW / m),根据全球能源潜力,估计全球技术潜力约为500吉瓦电能(GWe)。转换效率为40%。换句话说,仅利用我们2%的海岸线,我们每年就能产生4,383TWh的海洋能,足以满足世界上16.4%的电力需求。英国和美国表示,海洋能可分别提供20%和15%的电力消耗。

相比之下,2018年所有可再生能源合计约占美国能源消耗的11%。

尽管潜力巨大,但只有苏格兰目前能产生任何有意义的海洋能。

苏格兰拥有令人印象深刻的岛屿群岛,这些岛屿拥有巨大的潮流,很容易挖掘,因此潜力巨大。这个国家位于英国的北部领土,如今拥有世界上最大的潮汐水下涡轮机。苏格兰的潮汐涡轮机甚至超出了预期,MeyGen公司现在计划大幅增加安装数量。

其他开发海洋能技术的领先国家是加拿大和英国,它们都拥有世界上任何地方的最高潮。加拿大在大西洋沿岸有许多潮汐能计划,主要是在新斯科舍省,数十家竞争公司正在测试各种原型。英国有20多个此类项目正在筹备中,其中一些仍处于研发阶段,但现在许多项目正在扩大规模以进行部署。

同时,中国通过提供慷慨的上网电价3倍于化石燃料的价格来鼓励潮流能源。那与试图发射太阳能和风能的国家所采用的费率相似。诱因很高,以至于一家中国公司已经在以盈利的方式将海洋电力馈入主电网。

海洋能源的好处

海洋力量具有一些明显的优势。

首先,它清洁紧凑,具有比太阳能和风能项目更高的能量密度。例如,韩国的始华潮汐电站是世界上最大的潮汐发电项目,装机容量为254MW,很容易添加到了12.5公里长的防波堤中,该防波堤于1994年建成,以保护海岸免受洪水侵袭。相比之下,得克萨斯州的Roscoe风力发电场为781.5兆瓦,占地400平方公里,印第安纳州的150兆瓦-福勒岭风力发电场则占地202.3平方公里。

甚至太阳能农场通常也更大,例如印度拉贾斯坦邦的Bhadla工业太阳能园区,分布在45平方公里的土地上或中国腾格尔沙漠太阳能园区,占地43平方公里。这意味着,即使是拥有足够长海岸线的较小国家,也可以利用潮汐能与土地较大的国家(例如美国,中国和印度)竞争,这些国家有能力为太阳能和风能项目划拨大片土地。

第二,潮汐能比太阳能或风能更加可预测,后者可能是极其断断续续的。

最后,用于海电部署的设备(如潮汐拦河坝)是长寿命的混凝土结构,其使用寿命比典型的太阳能或风电场长4倍。例如,法国的拉兰斯(La Rance)自1966年以来一直在运行,并保持了240兆瓦发电量的良好运行状态,那么,是什么阻止了世界其他地区跳入蓝色能源大潮?

成本壁垒

金钱总是阻碍。

但是,利用潮汐和波浪能的挑战可能令人生畏。

潮汐发电项目在可再生能源领域拥有一些最高的先期价格标签。前面提到的拉兰斯(La Rance)早在1966年就花费了6.2亿瑞士法郎,而在扣除通货膨胀因素后,今天已超过10亿美元,而西华湖潮汐电站则花费了5.6亿美元。拟议中的英国斯旺西湾潮汐泻湖项目标价为13亿欧元(合16.7£亿美元)。

相比之下,腾格里沙漠太阳能公园的成本约为5.3亿美元,与Sihwa的发电成本是3.3倍的成本大致相同。同样,罗斯科风电场(Roscoe Wind Farm)的发电量为781兆瓦,成本约为10亿美元,成本效益比始华湖(Sihwa Lake)高1.7倍。尽管与其他可再生能源系统相比,海洋发电项目的长期发电成本相对较高,但初始建设成本可能使较贫穷的国家无法实现。

第二大挑战是缺乏足够的研究。海洋动力技术公司之所以走不过去的一个原因主要是因为它只花了很少的钱用于研发。自1984年成立以来,这家市值330万美元的公司累积了超过2亿美元的债务,每季度在研发上的支出约为130万美元。许多潮汐能技术根本无法在工业规模上部署,因此限制了能源系统的扩展。

当然,这正是OES通过国家间共同研发努力所试图改变的。

美好的未来

OES已经确定了一些挑战,围绕可承受性,可靠性,可操作性,可安装性,标准化,资金可用性以及能力建设,这些挑战将需要解决,才能使海洋能成为主流的可再生能源。

该组织特别强调需要大幅降低成本,以使海洋能技术与其他低碳技术成功竞争。欧洲的目标是到2030年将潮汐流能降低到每千瓦时0.10欧元,将波浪能降低到0.15欧元,如果这些传统能源必须支付捕获和存储费用,这还将使其与化石燃料相比更具竞争力。产生的二氧化碳。

不幸的是,美国没有潮汐发电厂,主要是因为它缺乏可经济地利用该技术的大量站点。该国将不得不满足其他低碳技术的需求,例如太阳能,风能和生物燃料,它们将具有更好的竞争优势。

资源:环评

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