Teknologiat, jotka käyttävät liikkuvan veden tai lämpötilaerojen energiaa
valtamerissä lupaavat tuottaa runsaasti hiilivapaata sähköä.

Jo kauan ennen kuin ihmiset pääsivät koukkuun fossiilisiin polttoaineisiin, opimme käyttämään veden voimaa tehdä työtä. Joet juoksivat tehtaita, jotka jauhoivat, sahattuja sahattuja tai kehrättyjä kangasta, jotka muuttivat kuidut tekstiileiksi. Myöhemmät sukupolvet huomasivat, että liikkuvaa vettä voitaisiin käyttää myös sähköntuotantoturbiinien kääntämiseen. Mutta sähköturbiinien avulla rakennetut patot estivät vesiväylien, mikä vaaransi joen ekosysteemit voimalla kasvaville kaupungeille.

Yhdistyneessä kuningaskunnassa, Yhdysvalloissa ja muualla kehitteillä olevat laitteet tuottavat sähköä koskettamalla valtameren aaltojen ja vuoroveden liikettä tai veden lämpötilan eroja meren pinnan ja sen syvyyksien välillä. Sektori on kypsä lupauksella, mutta saavuttaakseen potentiaalinsa insinöörit, yrittäjät ja päättäjät, jotka pyrkivät vähentämään hiilivapaata sähköä liikkuvasta vedestä ja lämpögradienteista, on voitava ratkaista valtavat sääntely- ja taloudelliset esteet.

Energia vedestä on suuri

Hallituksen ja akateemisten arvioiden mukaan meren uusiutuva energia voisi toimittaa merkittävän osan rannikkoalueilla käytetystä sähköstä. meren lämpöenergian muuntaminen usein huomaa, että teknologiat tuottavat sähköä, joka on sekä luotettava että oikea paikka. Loppujen lopuksi aaltoja ja vuorovesi voidaan ennustaa. Ja ihmiset pyrkivät klusterin lähelle vettä: Lähes 40 prosenttia amerikkalaisista asuvat maakunnissa suoraan rantaviivalla ja yli puolet maailman väestöstä asuu 125-mailin päässä rannikolta.

Hallituksen ja akateemisten arvioiden mukaan meren uusiutuva energia voisi toimittaa merkittävän osan rannikkoalueilla käytetystä sähköstä. Yhdysvaltain energiaministeriön tilaamat arviot osoittivat, että ”suurin teoreettinen sähköntuotanto”, joka voitaisiin tuottaa aaltoista, vuorovesi- ja jokivirroista sekä valtameren lämpögradienteista Yhdysvaltojen vesillä, on 2,116 terawattituntia vuodessa, The vähän yli puolet kulutetusta sähköstä maassa vuosittain. Yksi TWh sähköä voi käyttää 85,000-koteja. Kalifornian energiavaliokunnan mukaan valtion hyödynnettävissä oleva meren aaltoenergiantuotannon potentiaali on noin 7,400 megawattia, vastaa 17 prosenttiosuutta Kalifornian verkko-operaattorin hallinnoimaa huippukuormaa viime vuosina.

Oxfordin yliopiston ja Edinburghin yliopiston insinöörien tammikuussa julkaisema tutkimus osoitti, että Pentland Firthiin, kapeaan vesialueeseen, joka erottaa Skotlannin mantereen pohjoisrannikon Orkneysaarista, sijoitetut vuorovesiturbiinit voisivat tuottaa 43 prosenttia Skotlannin sähköstä. RenewableUKin mukaan, ammattiyhdistys, aaltoenergiapotentiaali Yhdistyneessä kuningaskunnassa ja Irlannin vesillä on 840 TWh vuodessa, mikä vastaa puolta Euroopan koko aaltoenergiasta ja lähes kaksi ja puoli kertaa Yhdistyneen kuningaskunnan nykyisen sähkön kysynnän.

Meren uusiutuvat energialähteet ovat nopeasti kehittyvä teollisuus

Meressä energiaa paneeli koolle Kalifornian yliopistossa, Berkeley, School of Law syyskuussa 2012, Bill Toman, sitten Project Manager International Corporationin Ocean and Marine Systems -ryhmän projektipäällikkö, pani merkille innovaatioiden kukoistamisen alalla. Toman, joka on nyt Pacific Marine Renewablesin päämies, arvioi, että jotkut 80in erilaiset meren uusiutuvan energian teknologiat olivat kehitteillä ympäri maailmaa, noin kymmenellä kypsällä vaiheessa.

"Se etenee nopeammin kuin tuuli oli 30 vuotta sitten", sanoo meren energiajohtaja Paul Jacobson. Jacobson sanoo, että hän ei usko, että uusiutuvien energialähteiden teollisuus tarvitsee 30-vuosia, jotta tuulivoima on nykyään, koska suunnittelutekniikka on edennyt niin paljon viime vuosina.

2012 Verdant Powerissa New Yorkin East-joen pinnan alapuolella asennetaan hefty turbiinit vuorovesienergian muuttamiseksi sähköenergiaksi. Kuva: Verdant Power, Inc.

Harvat kehittäjät Yhdistyneessä kuningaskunnassa, Yhdysvalloissa ja Kiinassa ovat varmistaneet hyväksynnän tai allekirjoittaneet kaupat kaupallisten hankkeiden rakentamiseksi. Syyskuussa 2013 Skotlannin hallitus antoi eteenpäin 398 MW: n ensimmäisen vaiheen rakentamiseen MeyGen vuorovesi-energiahanke. Ensimmäiset kuusi turbiinia on tarkoitus asentaa Skotlannin Pentland Firthiin 2015issa.

Tammikuussa 2012, Verdant Power sai ensimmäisen kaupallisen lisenssin vuorovesi-energiahankkeelle Yhdysvalloissa. Federal Energy Regulatory Commission valtuutti Verdantin asentamaan jopa 30-turbiinit, joiden yhteenlaskettu kapasiteetti on hieman yli 1 MW New Yorkin East-joella, jotta he voisivat kaapata vuoroveden kanssa kulkevan veden energia. Esittelyvaiheen aikana projekti toimitti 70 megawattituntia sähköä kahdelle asiakkaalle New Yorkissa.

Dean Corren, johtaja meri nykyinen tekniikka Verdant, sanoo yritys aikoo asentaa seuraavan sukupolven kaupallinen turbiini, Gen5, sivustolla. DOE: n myöntämä taloudellinen tuki mahdollistaa testien avainkomponenttien - teräksen, vaihteiston ja terät - testaamisen seuraavan vuoden aikana uusien turbiinien luotettavuuden määrittämiseksi veden alla. Ensimmäisten Gen5-turbiinien pitäisi olla East Riverissä 2015issa.

Lokakuussa 2013, Lockheed Martin allekirjoittanut sopimuksen rakentaa maailman suurin valtameri lämpövoimala, 10 MW -laitos, joka todennäköisesti rakennetaan Etelä-Kiinaan. Lockheed aikoo rakentaa suljetun silmukan järjestelmän, joka käyttää lämpöä lämpimiltä pintavesiltä muuntamaan ammoniakkia, jolla on alhainen kiehumispiste, kaasuksi, jota käytetään höyryturbiinin tuottamiseen. Sitten maanpinnan alapuolella olevaa kylmää vettä käytetään höyryn palauttamiseksi nesteeksi.

Dan Heller, Lockheed Mission Systemsin ja koulutuksen uusien yritysten johtaja, kertoi Reuters silloin, kun Lockheed aikoi aloittaa 100 MW -suunnittelun projektin aikana ja sen odotetaan pystyvän aloittamaan 100 MW- ja 10 MW -versioiden markkinoinnin maailmanlaajuisesti noin viiden vuoden kuluttua.

Sääntelyhaasteet ja tekniset rajoitukset

Teknologian kehittyessä teollisuus ja hallituksen asiantuntijat ovat yhtä mieltä siitä, että meren uusiutuvien energialähteiden teknologioiden avulla tuotetun sähkön on määrä kilpailla hinnalla milloin tahansa nopeasti fossiilisten polttoaineiden tai kypsempien uusiutuvien energialähteiden, kuten aurinko-, tuuli- ja maalämpö. Euroopan merienergiakeskuksen ulkoisen yhteyden Max Carcasin mukaan merenergian kustannukset ovat $ 0.42 $ 0.50 per kilowattitunti tänään, enemmän kuin kaksi kertaa merituulivoimaloista tuotetun sähkön keskihinta.

Sääntelyhaasteet ja tekniset rajoitukset ovat vaikeuttaneet rakennusalan mittakaavan aalto-, vuorovesi- ja valtameren lämpöprojekteja. Elokuussa 2012, Ocean Power Technologies, sai ensimmäisen liittovaltion energia-alan sääntelykomitean lisenssin aallon voimalaitokselle Yhdysvalloissa, 1.5 MW -laitteiden joukon sijoittamiseksi Reedsportin, Malmin, ulkopuolelle. Vuotta myöhemmin, Oregonian raportoitu että sääntely- ja tekniset esteet olivat pysäyttäneet hankkeen ja että OPT tekee nyt epämääräisiä lupauksia testata ensimmäisen poikansa Oregonin vesillä viimeistään 2016.

Hankekehittäjillä, joista monet ovat aloittelijoita, on vaikea pysyä taloudellisesti taloudellisesti, kun ne pyrkivät saamaan tarvittavat luvat.

Viiveet eivät ole rajoittuneet Yhdysvaltoihin Wave Hub10-järjestelmässä saatiin valmiiksi merenpohjan 2010-kilometrin päähän Cornwallista, Yhdistyneestä kuningaskunnasta, rannikolta sijaitseva merenpohjan uusiutuvan energian testausalusta, joka on yhdistetty merenalaisen kaapelin kautta. on vielä käytettävä. Irlannin aaltoenergiayritys OceanEnergy oli suunnitellut käyttöönsä sen OE-poiju Paikan päällä 2012in loppuun mennessä. Joulukuussa 2013, Wave Hub ilmoitti aaltoenergiayhtiö Seatricity suunnittelee 10 MW -massan kehittämistä seuraavien kahden vuoden aikana.

”Viimeiset viisi vuotta ovat olleet melko raakoja kehittäjille, jotka yrittivät sijoittaa valtameren aalto-, vuorovesi- ja hybridituuliprojekteja,” Pacific Marine Renewables 'Toman sanoi 2012 Berkeleyn kokouksessa. Hankekehittäjillä, joista monet ovat aloittelijoita, on vaikea pysyä taloudellisesti taloudellisesti, kun ne pyrkivät saamaan tarvittavat luvat.

”Paljon insinööri-ihmisiä, jotka halusivat laittaa jotain veteen, kun he saivat silmäyksen sääntelykehyksestä, heidän silmänsä olivat suuria ja he päättivät,” OK, tarvitsen paljon enemmän rahaa, ja minä Minun täytyy puhua joillekin enemmän konsultteille, jotka tuntevat jotain tästä, ”Kalifornian Ocean Protection Councilin projektipäällikkö Laura Engeman kertoi samalle paneelille.

Sääntelyviranomaisten haaste, Engeman lisäsi, on “tasapainottaminen testausmahdollisuuksien tarjoamiseen tarvittavien ympäristövahinkojen varalta. Teollisuuden kehittäjät ovat taloudellisesti rajoitettuja. Heille on usein suuri este kehittää sellaista perustietoa, jota useimmat lupavirastot vaativat. "

”Koska nämä ovat uusia tekniikoita, jotka sijoitetaan ympäristöihin, joissa tällaista asiaa ei ole aikaisemmin tehty, on paljon epävarmuutta ympäristössä”, sanoo EPRI: n Jacobson. "Teollisuus pidetään erittäin korkealla tasolla." Kalifornian Ocean Protection Councilille ja California Energy Commissionille marraskuussa 2008 julkaistussa raportissa todettiin, että "aaltoenergian muunnoslaitosten vaikutuksia merilintuihin ja nisäkkäisiin odotetaan vain vähän. , ”Mutta ennen kuin laitteet on kerätty ennen veden asettamista”, on ratkaiseva merkitys asennuksen jälkeisten vaikutusten arvioinnissa. ”Tekijät totesivat, että” vaikka merkittäviä teknologisia ja taloudellisia kysymyksiä on edelleen, ekologiset kysymykset näyttävät tässä vaiheessa hallittavina. ”

Yksi asia hallitsee täysin tätä kohtausta ja rajoittaa kasvunopeutta, ja se on pääoman saatavuus. ”- Dean Corren, Verdant

Silti asiat näyttävät paremmilta horisontissa. Auttaakseen kehittäjiä selviytymään sääntelyprosessista Kalifornian valtameren suojeluneuvosto julkaisi joulukuussa 2011 ohjeet valtamerien uusiutuvan energian hankkeille. Elokuussa 2013 Yhdysvaltain senaattorit Ron Wyden, D-Ore ja Lisa Murkowski, R-Alaska, käyttöön 2013in meren ja hydrokineettisen uusiutuvan energian laki, joka edistäisi meren uusiutuvien energialähteiden teknologioiden kehittämistä ja tehostamista. Euroopan komissio julkaisi tammikuussa 20, 2014, kaksivaiheisen Sinisen energian toimintasuunnitelma jonka mukaan EU kutsuu ensin sidosryhmät selvittämään ja ehdottamaan ratkaisuja meren uusiutuvien energialähteiden teollisuuden haasteisiin ja kehittämään 2016in strategisen etenemissuunnitelman alan ohjaamiseksi kaupallistamiseen.

Näytä meille rahaa

Sitten on rahoitusta. ”On ymmärrettävä, että yksi asia hallitsee täysin tätä kohtausta ja rajoittaa kasvunopeutta, ja se on pääoman saatavuus”, Verdant Powerin Corren sanoo. ”Kehittyvälle energialle riskipääomaa ei enää ole.”

”Monet aaltomateriaalit ovat aivan liian varhaisessa vaiheessa jopa riskipääomalle”, Toman kertoi Berkeleyn yleisölle. ”On arvioitu, että noin 100 miljoonaa dollaria menee kulkemaan cocktail-lautasliinasta kaupalliseen aaltolaitteeseen. Se on pelottava määrä pääomaa, joka pyytää autotalli keksijääsi. ”

Ocean Power Technologiesin PowerBuoy tekee sähkön, kun se pyörii Skotlannin rannikolla. Kuva: Ocean Power Technologies, Inc.

Meriympäristön juuret asettuvat usein siihen, että ne ovat valtion toimia.

”Siksi Eurooppa syö lounaan”, Corren sanoo. "Hallituksellamme on nyt filosofia - ainakin puolella siitä on filosofia - että hallituksen ei pitäisi tehdä mitään."

Kannattajat tunnustavat teollisuuden antaman avun merkityksen teollisuudelle - he vain toivovat, että siitä olisi enemmän. ”Presidentti Obaman vaalien jälkeen energiaministeriö on palauttanut vesivoimalaitoksensa ja sitoutunut myös meren uusiutuvaan energiaan, sekä vuorovesi- että aalloksiin”, Corren sanoo ”, mutta se on vielä kaukana siitä, missä sen pitäisi olla, jos sen pitäisi olla, jos haluamme olla merkittävä toimija maailman teollisuudessa. ”

EPRI: n Jacobson toteaa, että DOE on tukenut uusiutuvia energialähteitä ja ympäristöarviointeja (EPRI johti aalto- ja jokivarojen arviointeja), komponenttien teknologian kehittämistä ja hankekehitystä.

”DOE-sopimuksen tuki on ollut erittäin hyödyllistä”, Corren sanoo. "New Yorkin osavaltio on ollut uskomattoman hyödyllinen, koska" 80s ". DOE totesi, että sen on lisättävä avustustensa kustannusosuutta vastaamaan sitä, mitä muut maat tarjoavat. Ennen sopimuksia tehtiin 50 / 50-kustannusosuus; Nyt sopimukset voivat sisältää jopa 80 / 20-kustannusosuuden. Elokuussa 2013, DOE $ 16 miljoonaa Edistää 17-hankkeita, jotka keräävät energiaa aaltoista, vuorovesi- ja virtausvirroista.

Marine Renewablesillä on valoisa tulevaisuus

Teollisuuden kannattajat ovat yhtä mieltä siitä, että meren uusiutuvilla energialähteillä on valoisa tulevaisuus, vaikka lähitulevaisuudessa he voivat edetä nopeammin Yhdysvaltojen ulkopuolella. ”Joko Eurooppa, erityisesti Yhdistynyt kuningaskunta ja Skotlanti, tai Etelä-Korea”, hän sanoo ja lisää, että Verdantilla on jo yritys Englannissa. ”Olemme keskustelleet Kiinan kanssa. Nämä maat ovat tärkeitä resursseja ja tärkeitä sitoumuksia investoida teknologiaan, jotta se tapahtuisi ”, hän sanoo.

Berkeleyn keskustelussa Toman suostui sanoen: ”Aallot ja vuorovesi kulkevat Euroopassa, erityisesti Yhdistyneessä kuningaskunnassa ja Skotlannissa. Näen, että siirtyminen tänne Yhdysvaltoihin He näkevät Kalifornian markkinat eräänlaisena Pyhänä Graalina. Saatamme olla hitaassa vaiheessa tällä hetkellä, mutta näen, että eurooppalaiset ponnistelut pyrkivät kolonisoimaan meidät. "

Asiantuntijat ovat vakuuttuneita siitä, että meren uusiutuvat energialähteet tulevat kilpailukykyisemmiksi ajan myötä, kun teknologia kypsyy lähes kymmenen merenergialaitteistoa on käytössä sivustojen ylläpitämissä sivustoissa European Marine Energy Centre, verkkoon kytketty testikeskus Skotlannin Orkneysaarilla, joka on perustettu 2003iin. Useampia aalto- ja vuorovesi-energialaitteita on testattu $ 59-miljoonalla laitoksella, joka on rahoitettu Skotlannin ja Yhdistyneen kuningaskunnan hallituksilta ja EU: lta, mutta joka on itsensä tukeva 2011in jälkeen - kuin mikään muu sivusto maailmassa. Euroopan komission mukaanEuroopassa on käynnissä joitakin uusiutuvia energialähteitä hyödyntävien meriliikenteen 2 GW -hankkeita.

Asiantuntijat ovat vakuuttuneita siitä, että meren uusiutuvat energialähteet tulevat kilpailukykyisemmiksi ajan myötä, kun teknologia kypsyy. "Varhaishankkeiden joukossa on paljon verilöylyä", Toman sanoi. ”Valtava kokemus on kuitenkin saatu. Myöhemmissä hankkeissa hyödynnetään näiden aiempien hankkeiden kovaa työtä. ”

”Tämä ei ole halvin tapa tuottaa sähköä juuri nyt”, Jacobson sanoo. ”Jos uusiutuvan energian kysyntää ei ole, on paljon vaikeampaa tehdä rahoitusteknologia teknologian kehittämiseksi niin pitkälle, että se voi olla kustannuksiltaan kilpailukykyinen matkalla.” Nova Scotiassa äskettäin hyväksytyn syöttötariffin vuorovesi-energiahankkeet ovat välttämättömiä toimialan laajentamiseksi.

Kirjoittaminen Euroopan merenkulun energiakeskuksen blogiin, Carcas ennustaa, "Ei ole mahdotonta ajatella, että kun ensimmäinen uusiutuvien energialähteiden 1,000 [MW] on asennettu (vastaa yhtä perinteistä voimalaitosta), kustannukset voivat olla samanlainen kuin merituulilla. "

”Tällä alalla on tulevaisuus. Se tulee olemaan pieni, mutta merkittävä pala palapeliä, jossa kootaan kaikki tarvitsemamme lähteet, jotka ovat kaikkein kestävimpien loppujen lopulla, Corren sanoo. "Se on valoisa tulevaisuus."

Tämä artikkeli on alun perin ilmestynyt ensia

kirjailijasta

Justin Gerdes on San Franciscon lahden alueella toimiva riippumaton toimittaja, joka on erikoistunut energiaan ja ilmastonmuutokseen. Hänen työnsä on ilmestynyt Guardian, Yale-ympäristö 360, Forbes.com, MotherJones.com, Smithsonian.com, Chinadialogue, Ishayoiden opettaman kristillinen Science Monitor ja GreenBiz.com, mm.

Suositeltava kirja:

Miten muuttaa maailmaa: sosiaaliset yrittäjät ja uusien ideoiden voima, päivitetty versio
David Bornstein.

Julkaistu yli 20 maassa Kuinka muuttaa maailmaa on tullut Raamattua sosiaaliselle yrittäjyydelle. Se kuvaa miehiä ja naisia ​​ympäri maailmaa, jotka ovat löytäneet innovatiivisia ratkaisuja moniin erilaisiin sosiaalisiin ja taloudellisiin ongelmiin. Sosiaaliset yrittäjät tarjoavat uraauurtavia ratkaisuja, jotka muuttavat elämää riippumatta siitä, työskentelevätkö ne aurinkoenergian toimittamisessa Brasilian kyläläisille tai parantavat pääsyä yliopistoon Yhdysvalloissa.

Klikkaa tästä lisätietoja ja / tai tilata tämän kirjan Amazonista.