הפוטנציאל של התאבדות ו אנרגיה ב- Distributed Power רשתות

מכיוון שהגאותות מתרחשות במחזורים אמינים, כפולים, אנרגיית טיטד מציעה רמה של עקביות דמוית בסיס שרבים אחרים חסרי מתחדשים.

אנרגיית גלים: Wind-Driven ו Variable but Persistent

אנרגיית הגל לוכדת את תנועת גלי פני השטח שנוצרו על ידי הרוח העוברת מעל האוקיינוס.בניגוד לגאות, גלים הם פחות צפויים באופן קבוע, אבל הם בדרך כלל לעקוב אחר דפוסי עונתיים ומזג אוויר. עיצובי אנרגיה רבים גל (WEC) קיימים, כולל:

• (ב) ⁇ :0) נקודת אבסרבר: 1FLT:1 [המכשירים דמויי בווי, אשר נעים למעלה ולמטה עם תנועת גל, מניע גנרטור באמצעות מערכת הידראולית או מכנית.
• (ב) ⁇ :0) , ⁇ (ב) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (בקיצור:0) ,Uscillating Water Turtles: ⁇ 1) , חדר מנוחת חלקית שבו פעולת הגל מדחסנת אוויר, מה שהופך אותו דרך טורבינות.
• (ב) ,0) מכשירים: פיזור: 1FLT מבנים כי פטריות גלים לתוך מאגר מעל פני הים, שחרור מים באמצעות טורבינות.

אנרגיית הגל יש צפיפות כוח גבוהה יותר מאשר רוח או שמש למ"ר של האוקיינוס, אבל היא גם מתמודדת עם אתגרים מבניים גדולים יותר בשל כוחות קיצוניים של סערות ומקרווזיה מים מלוחים.למרות זה, הטבע המתמשך של אנרגיית הגל - גלים ממשיכים במשך שעות לאחר שהרוח מפסיק - מספק פרופיל משלים למשתנים אחרים מתחדשים.

רשתות חשמל מחוספסות: בית טבעי לאנרגיה של האוקיינוס

רשתות חשמל מבוזרות הן מערכות דור מבוזרות המייצרות חשמל קרוב למקום בו הוא משמש לעתים קרובות כוללים גג השמש, טורבינות רוח קטנות, אחסון סוללות, ושילוב חום ותחנות כוח. integrating tidal ואנרגיה גל לתוך רשתות כאלה מציע יתרונות ייחודיים, במיוחד עבור קהילות חוף ואי כי הם כיום על דלקים מיובאים או קווי שידור פגיעים.

יתרונות מרכזיים של אנרגיית האוקיינוס במערכות מחוסמות

• (FLT:0) אחריות מפחיתה את דרישות הגיבוי: ראטמב 1 (Tidal Energy) של האנרגיה האסטרונאוטית של Tidal Energy מאפשר למפעילי רשת לקבוע תחזוקה של גנרטורים אחרים עם ביטחון.
• (FLT:0) גורמי יכולת גבוהה עם פחות משתנה: ההרחבה 1 (הפרויקטים רבים של זרם טיטד) משיגים גורמי יכולת של 30–40%, דומים לרוח החוף, אך עם תפוקה יומית עקבית יותר.
• (FLT:0) ,Reduced Transmission Losses: FIRLT:1) על ידי איתור הדור בחוף, כוח נוסע מרחקים קצרים יותר לעומסי החוף, הימנעות מהפסדים של 5 עד 10% טיפוסי של שידור למרחקים ארוכים.
• (FLT:0) עצמאותה של הקהילות החוף: ראטאל 1 (FLT:1) בקנה מידה קטן של ריצוף או מתקני גל יכולים לפסול את דור דיזל באיים מרוחקים, ולהוריד גם פליטות גזי חממה ועלויות דלק.
• (FLT:0) שילוב של רוח השמש והרוח: קיד 1) מחזורי Tidal לעקוב אחר לוח זמנים הירח, לא דפוס מזג אוויר, כלומר כוח נשך יכול למלא במהלך תקופות רגועות, מעונמיות אנרגיה גלים לעתים קרובות לשיא בחורף כאשר השמש נמוכה, ובכמה אזורים גל אנרגיה מתמזגת עם ביקוש גבוה יותר בערב.

אתגרים אינטגרציה ספציפיים ל Distributed Networks

בעוד היתרונות התיאורטיים הם משכנעים, שילוב מעשי עומד בפני כמה מכשולים:

• (FLT:0) אינטימיות בסולם של שעה: תבניות טריפל:1 משתנה על ידי כ 50 דקות בכל יום, כך פלטה טיטד לא יכול להתאים באופן מושלם עם עקומות הביקוש היומי.
• (FLT:0)Scale Mismatch: 1FLT:1 מכשירים רבים של אנרגיית האוקיינוס עדיין נועדו עבור חוות בקנה מידה כלי רכב.הסתגלות אותם להגדלת גדלים (למשל, 100 קילוואט ל-1MW ליחידה) היא אתגר הנדסי מתמשך.
• (ב) ,0) ,Grid Connection Costs:FLT:1 Subsea Cables ו- Nearshore תשתיות להוסיף עלות משמעותית לקילווואט בהשוואה ל-land מתחדשת.
• (FLT:0) רגולציה וקידום המורכבות: החידושים של אנרגיית האוקיינוס 1 (Virph:1 ), לעתים קרובות כרוכים במספר רשויות (ניהול בסיסי, דגים, ניווט, סוכנויות סביבתיות), תוך אטה פריסה.

נתיבי טכנולוגיה: כיצד Tidal and Wave Energy יכולים להתחבר לרשתות מוטעות

שילוב מוצלח דורש יותר מאשר רק ייצור מכשירים.הוא דורש גישה מערכות הכוללת חשמל, אחסון אנרגיה, ובקרות רשת חכמות.

Power Take-Off Systems ו- Grid Interding

מכשירים מודרניים של אנרגיית האוקיינוס משתמשים במערכות של לקיחת חשמל (PTO) - מכניקה או הידראולית שממירים את התנועה לחשמל.רוב משלבים כעת גנרטורים ישירים או קבלנים הידראוליים שמשתקים את הדופקים של כוח לסירוגין מגלים או זרמי חשמל רזים. Power אלקטרוניקה אז לאספקת חשמל לעמוד בסטנדרטים לרשת עבור מתח ותדירות.

אחסון אנרגיה ככוח רב-תחומי

למרות שאנרגיה טיטד צפויה, זה לא קבוע.לקבוע אנרגיית האוקיינוס עם אחסון סוללות מקומי, הידרוב, או אפילו ייצור מימן יכול לשנות פלט כדי להתאים את הביקוש לפסגה.לדוגמה, מערך קטן של טיטד יכול לטעון סוללות במהלך מים slack, ולאחר מכן הפרשות כאשר הגאות רץ שוב בשעות הערב.

רשתות חכמות וצמחי חשמל וירטואליים

מכשירים חשמליים נטושים ניתנים לגיוס תחנות כוח וירטואליות (VPPs) המנוהלות על ידי פלטפורמות תוכנה. אלה VPPs לתאם טורבינות טיטד מרובות, מכשירי גל ויחידות אחסון כדי להתנהג כמו מקור חשמל יחיד, משלוח.אדריכלות כאלה כבר הוכחו עבור השמש ורוח ומותאמים לאנרגיה ימית באמצעות פרויקטים כמו היוזמות של כוח האוקיינוס השקט של האיחוד האירופי.

מדדי כלכלה ומדיניות: ייצור אנרגיה עלות האוקיינוס

העלות נותרה המחסום הגדול ביותר לפריסה נרחבת.עם זאת, המסלול מבטיח, ויישומים מבוזרים עשויים להציע נתיב מהיר יותר לכדאיות מסחרית מאשר חוות בקנה מידה של תועלת.

מבנה עלויות נוכחי ולמידה Curves

העלות המטבולית של אנרגיה (LCOE) עבור זרם tidal נעה כיום בין $ 15 $- $0.30 /kWh, בהתאם לאיכות משאבים והיקף הפרויקט. אנרגיית הגל גבוהה יותר, לעתים קרובות מעל $ 30 /kWh. אלה להשוות ל $ 0.103- $0.06 /kWh עבור רוח השמש, אבל אנרגיית הים היא בשלב מוקדם של פיתוח, עם רק 6050 של נפח של קיבולת הגלים של 10.

תמיכה פוליטית ושיווק מכניזם

כמה מדינות הגישו תמיכה ממוקדת באנרגיה באוקיינוס:

• חוזים בבריטניה למיזוג תוכנית ה-Stedals העניקו לפרויקטים של שביתה של 178/MWh (כ- 022/kWh) לפרויקטים מוקדמים, עם סבבים מאוחרים יותר מכוונים מחירים נמוכים יותר.
• Ocean Supercluster מפצה מחקרים וקרנות.
• תכנית Horizon אירופה של האיחוד האירופי כוללת שיחות ייעודיות לאנרגיה ימית, במטרה של 100 מגה-וואט מותקנים עד 2025 ו-1 GW עד 2030.
• בארצות הברית, משרד האנרגיה של אנרגיה לאנרגיה תומך במתקנים כמו מרכז האנרגיה של חיל הנחתים באוקיינוס השקט.

עבור יישומים מבוזרים, מכסי מזון, מדח רשת, מענקים לפרויקטים קהילתיים החוף יכולים להאיץ את פריסה.איי ואזורי חוף מרוחקים לעתים קרובות יש עלויות חשמל גבוהות משמעותית מהממוצע ברשת, מה שהופך אפילו האנרגיה הנוכחית של האוקיינוס ל-COE תחרותי נגד דור דיזל.

שיקולים סביבתיים וחברתיים

כל טכנולוגיה של אנרגיה חייבת לאזן את היתרונות של אקלים עם השפעות סביבתיות מקומיות.אנרגיה של האוקיינוס נחשבת בדרך כלל לנמוכה, אבל חששות ספציפיים לאתר דורשים ניהול זהיר.

מערכת יחסים של Marine Ecosystem

טורבינות Tidal יכולות להוות סיכון התנגשות לדגים וליונקים ימיים, אם כי עד כה עולה כי שיעורי תמותה נמוכים בהשוואה לפעילויות אנושיות אחרות. רעש מהמתקנים עלול להפריע למין, אך הוא בדרך כלל פחות אינטנסיבי מאשר חתירה למזג אוויר offshore.מכשירי אנרגיה יכולים ליצור אפקטים שוניות מלאכותיים, שעלולים לשנות את התחבורה הסדימנטית ואת בתי הגידולים הנטוניים.

היתרונות של קהילות חוף

אנרגיה ים מבודדת יכולה להביא מקומות עבודה וגוון כלכלי לאזורים החוף.ייצור מקומי, התקנה ושירותי תחזוקה ליצור תעסוקה מיומנים. עבור קהילות ילידיות ומרוחקות, ריבונות אנרגיה היא יתרון חברתי רב עוצמה.לדוגמה, הכפר אלסקה המרוחק של Igiugig שותפו עם מפתח אנרגיה tidal כדי לפרוס נהר טורבינות אשר מפחית צריכת דיזל עד 90% במהלך עונות השיא.

מחקרים: פרויקטים של אנרגיה באוקיינוס

דוגמאות בולטות ממחישות כיצד אנרגיה נקייה וגל משולבים ברשתות מבוזרות כיום.

Shetland Tidal Array, סקוטלנד

Shetland Tidal Array, הפועל מאז 2016, מורכב משלושה 100 טורבינות וואט ב-Bluemull Sound.המערך ניזונים לרשת Shetland המקומית, אשר אינה מחוברת לממלכה המאוחדת.הפרויקט מתפזר דור דיזל ומספק כוח צפוי לקהילה האי.זה הוכיח כי מערךים קטנים יכולים לפעול באופן אמין בתנאים קשים וכי חשמל אלקטרוניקה יכול חלק עבור פלט חלש.

מיימן, סקוטלנד

בעוד meyGen הוא פרויקט 6 מגה-וואט גדול יותר, פלטה שלב 1 מועבר לרשת הבריטית באמצעות כבל תת-ימי.עם זאת, שלבים עתידיים הם חקר פריסת אשכולות קטנים יותר שיכולים לשרת עומסים תעשייתיים מקומיים על החוף הצפוני של סקוטלנד.

פרויקט Wave Energy Buoy בהוואי

אתר הניסוי של חיל הים האמריקני (WETS) בהוואי אירח מספר ממירים של אנרגיית גל, כולל עיצובים מ- Oscilla Power ו- Northwest Energy Innovations.com הוא מערכת אי עם עלויות חשמל גבוהות ומטרת של 100% אנרגיה מתחדשת עד 2045. Wave Energy buoys בטווח 100-500 קילוואט יכול לספק כוח משלים למיקרו-צמחים, במיוחד בחורף כאשר פלט סולארי נמוך.

תחזית: סקרלינג מעלה ונהגת עלות

העשור הבא יהיה קריטי לאנרגיה של האוקיינוס.כמה מגמות מצביעות על אימוץ מוגבר ברשתות מבוזרות:

• (FLT:0Technology Convergence: FIRLT:1) מפתחים הם עיצובים סטנדרטיים ושיתוף רכיבים עם רוח offshore ורובוטיקה ימית, צמצום עלויות ההנדסה של Bespoke.
• (FLT:0)Hybrid Systems:FLT:103) פרויקטים המשלבים tidal, גל, שמש, אחסון הם מכוונת, ומאפשר חיבור רשת בודד לניהול מקורות מתחדשים מרובים עם פרופילים משלימים.
• (FLT:0) התקדמות בחומרים ובייצור:FLT:1 חומרים Composite, ציפויים עמידים בקורטוזיון, וייצור תוספים מורידים את עלויות המכשיר ומשפרת עמידות.
• (FLT:0) גנטיקה ו- AI Optimization: ibph:1) מפעילי יכולים להשתמש ניטור בזמן אמת ותחזוקה חיזוי כדי להפחית את הזמן ולהגביר את לכידת האנרגיה.

אנו רואים גם עלייה בהשקעה פרטית. הון סיכון והשקעה ארגונית בחברות אנרגיה באוקיינוס גדלה בהתמדה, עם סבבים בולטים לחברות כמו Minesto ( ערכות לא-התאבדות), קוריו כוח האוקיינוס (אנרגיה גלית), ו- Orbital Marine Power (בשורה התחתונה של טורבינות) חברות כמו EDF, Enel, ו-RWE מתחילים לכלול אנרגיה באוקיינוס בתיקו הארוך שלהם.

מסקנה: עתיד של Ocean Energy Future

אנרגיה Tidal וגל מחזיקים יתרונות ייחודיים עבור רשתות חשמל מבוזרות, במיוחד לאורך חופי ועל איים.החיזוי שלהם, משלימים עם קיכלי מתחדשים אחרים, ויכולת להחליף דלקים מאובנים ברשת מבודדת להפוך אותם לפיסת משכנעת של חידות האנרגיה הנקייה. בעוד שעלויות משמעותיות ואתגרים טכניים נשארים, קצב החדשנות והתמיכה במדיניות הוא מאיץ.