فن آوری هایی که انرژی از حرکت آب و یا تغییرات دما را مهار می کنند
در اقیانوس ها وعده داده است که برق فراوان بدون کربن عرضه کند.
مدتها قبل از اینکه انسانها بر روی سوختهای فسیلی چسبیده باشند، ما یاد گرفتیم که چگونه توانایی آب را برای انجام کارها مهار کنیم. رودخانه ها آسیاب های آهنی، اره های آجدار و یا آجر های تیز را که الیاف را به منسوجات تبدیل می کردند، اجرا می کردند. نسل های بعد متوجه شدند که آب جاری نیز می تواند برای تبدیل توربین های تولید برق استفاده شود. اما سدها با توربین های الکتریکی بر روی آبراه ها متلاشی می شوند و اکوسیستم های رودخانه ای را به خطر می اندازند تا قدرت رشد شهرها را تامین کنند.
دستگاههایی که اکنون در حال توسعه هستند در انگلیس، ایالات متحده و سایر نقاط تولید برق را با بهره گیری از حرکت امواج اقیانوس و جزر و مد یا تفاوت در درجه حرارت آب بین سطح اقیانوس و عمق آن. این بخش با وعده کامل است اما برای دستیابی به پتانسیل آن، مهندسین، کارآفرینان و سیاست گذارانانی که برای برداشتن برق بدون کربن از آب متحرک و گرادیان حرارتی استفاده می کنند باید از موانع قانونی و مالی فوری عبور کنند.
انرژی از آب دارای توان بالقوه است
دولت و آکادمیک تخمین می زنند که انرژی تجدیدپذیر دریایی می تواند سهم قابل توجهی از برق مورد استفاده در مناطق ساحلی را تامین نماید. اعضای هیدروکینیک دریایی یا تبدیل انرژی حرارتی اقیانوس اغلب توجه داشته باشید که فن آوری ها برق را ارائه می دهند که هر دو قابل اعتماد و در جای مناسب هستند. پس از همه، امواج و جزر و مد می تواند پیش بینی شود. و انسان ها در نزدیکی آب خوشه اند: تقریبا 40 درصد از آمریکایی ها زندگی در شهرستانها به طور مستقیم در یک خط ساحلی، و بیش از نیمی از جمعیت جهان در طول ساحل 125 ساحل زندگی می کند.
دولت و دانشگاهی تخمین می زنند که انرژی تجدیدپذیر دریایی می تواند سهم قابل توجهی از برق مورد استفاده در مناطق ساحلی را تامین کند. ارزیابی های انجام شده توسط وزارت انرژی ایالات متحده نشان می دهد که "حداکثر تولید الکتریسیته نظری" که می تواند از امواج، جریان های جزر و مد و رودخانه ها و گرادیان های حرارتی اقیانوس در آب های ایالات متحده تولید شود 2,116 terawatt-hours سالانه، یک کمی بیش از نیمی از برق مصرفی در کشور هر ساله. یک TWh برق می تواند خانه های 85,000 را قدرت بفروشد. به گفته کمیسیون انرژي کالیفرنیا، توان تولید انرژی انرژی موج اکتشافی دولت، این است درباره مگاوات 7,400، معادل 17 درصد از بار حداکثر توسط اپراتور شبکه کالیفرنیا اداره می شود در سالهای اخیر.
تحقیقات توسط مهندسان دانشگاه آکسفورد و ادینبورگ در ماه ژانویه توسط 2014 دریافتند که توربین های جزر و مدی که در پنتلند فریت قرار گرفته اند، کششی باریک از آب جدا شده از ساحل شمالی اسکاتلند از جزایر اورکنی، می تواند تولید برق 43 درصد از برق اسکاتلند را تولید می کند. با توجه به RenewableUK، یک انجمن تجاری، پتانسیل انرژی موج در انگلستان و آبهای ایرلند، 840 TWh سالانه است که به نصف مجموع انرژی انرژی موج موج اروپا نزدیک است و تقریبا دو برابر و نیم برابر میزان تقاضای برق سالیانه انگلستان است.
انرژی های تجدید پذیر دریایی یک صنعت سریع در حال توسعه است
در انرژی اقیانوس تابلو 2012، بیل تمان، و سپس مدیر پروژه با بخش سیستم های اقیانوس و سیستم های دریایی شرکت بین المللی Science Applications International، در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، دانشکده حقوق، در ماه سپتامبر در نیویورک تشکیل شدند. Toman، که در حال حاضر یک مدیر با منابع تجدید پذیر دریایی اقیانوس آرام است، تخمین زده است که برخی از فناوری های مختلف انرژی تجدید پذیر دریایی 80 در حال توسعه در سراسر جهان، با حدود دوازده در مرحله بالغ.
پل جاکوبسون، رهبر انرژی اقیانوس با موسسه تحقیقات برق برق، می گوید: "این پیشرفت با سرعت بیشتری نسبت به باد 30 سال پیش است." جاکوبسون می گوید که معتقد است که صنعت انرژی های تجدیدپذیر دریایی به 30 سال نیاز دارد تا به بخشهایی از بخش باد برسد زیرا مهندسی طراحی در سال های اخیر پیشرفت زیادی داشته است.
در 2012 Verdant Power turbines های سنگین در زیر سطح رودخانه نیویورک قرار گرفتند تا انرژی جزر و مد را به برق تبدیل کنند. حسن نیت ارائه میدهد از Verdant Power، Inc.
تعداد انگشت شماری از توسعه دهندگان در انگلیس، ایالات متحده و چین تأیید یا امضای قرارداد برای ساختن پروژه های مقیاس بزرگ را تأمین می کنند. در ماه سپتامبر 2013 دولت اسکاتلند به جلو رفت برای ساخت اولین فاز 398 MW MeyGen پروژه انرژی جزر و مد اولین شش توربو در برنامه Pentland Firth اسکاتلند در 2015 نصب شده است.
در ژانویه 2012، Verdant Power اولین مجوز تجاری برای پروژه انرژی جزر و مد در ایالات متحده را دریافت کرد. کمیسیون تنظیم مقررات فدرال Verdant را مجاز به نصب توربین های 30 با ظرفیت مجتمع تقریبا بیش از 1 MW در رودخانه نیویورک در شرق رودخانه برای گرفتن انرژی آب در حال حرکت با جزر و مد در طول مرحله تظاهرات آن، پروژه، مگاوات ساعت 70 برق را تحویل داد به دو مشتری در شهر نیویورک.
دین کورن، مدیر فن آوری فعلی دریایی با Verdant، می گوید که این شرکت قصد دارد نسل بعدی توربین تجاری Gen5 را در این سایت نصب کند. او می گوید، حمایت مالی از وزارت انرژی آمریکا، آزمایشات اجزای کلیدی - فولاد، گیربکس و تیغه را در سال آینده برای تعیین قابلیت اطمینان توربین های جدید تحت آب انجام خواهد داد. اولین توربین های Gen5 باید در رودخانه ای شرقی در 2015 باشد.
در اکتبر 2013، لاکهید مارتین قرارداد امضا کرد برای ساخت بزرگترین نیروگاه حرارتی اقیانوس در جهان، یک تاسیسات 10 MW که احتمالا در جنوب چین ساخته خواهد شد. لاکهید قصد دارد تا یک سیستم حلقه بسته تولید کند که از گرما از آبهای سطحی گرم استفاده کند تا آمونیاک را که نقطه جوش پایین دارد، به گازی که برای توربین بخار استفاده می شود تبدیل کند. پس از آن بخار آب به مایع تبدیل می شود.
دن هلر، معاون رئيس جمهور تازه کاري براي سيستم هاي ماموريت و آموزش لاکهيد، به رویترز گفت در آن زمان لاکهید برنامه ریزی برای شروع کار بر روی طراحی 100 MW در طول پروژه انجام شد و انتظار می رود که بتواند نسخه های 100 MW و 10 MW را در حدود پنج سال به بازار جهانی راه اندازی کند.
چالش های قانونی و محدودیت های فنی
حتی با پیشرفت تکنولوژی، کارشناسان صنعت و دولتی بر این باورند که اگر برق تولید شده توسط فناوری های انرژی تجدیدپذیر دریایی در هر زمان به زودی با قدرت از سوخت های فسیلی یا از منابع بالادتری از انرژی های تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی، باد و ژئوترمال. به گفته Max Carcas، ارتباطات خارجی برای مرکز انرژی دریایی اروپا، هزینه انرژی دریایی $ 0.42 به $ 0.50 در هر کیلووات ساعت است امروز، بیش از دو بار متوسط قیمت برق از مزارع بادی دریایی دریایی.
چالش های مقرراتی و محدودیت های فنی سبب شده است که پروژه های حرارتی ساختمانی، جزر و مد و اقیانوس مشکل ایجاد شود. در ماه اوت 2012، Ocean Power Technologies اولین مجوز فدراسیون تنظیم انرژی فدرال برای یک نیروگاه موج را در ایالات متحده دریافت کرد، برای یک سری دستگاه های 1.5 MW که از ساحل Reedsport، Ore. یک سال بعد، Oregonian گزارش این موانع نظارتی و فنی این پروژه را متوقف کرده است و "OPT اکنون وعده های مبهم برای اولین بار شنا در آبهای اورگان را بعد از 2016 آزمایش می کند."
توسعه دهندگان پروژه، بسیاری از آنها شروع به کار می کنند، برای داشتن مأموریت مجوز لازم برای ماندن در مزارع مالی دشوار است.
تاخیرها به ایالات متحده محدود نشده است توپی موجیک پلتفرم تست انرژی تجدیدپذیر دریایی که بر روی مایل 10 دریایی از ساحل Cornwall، UK، و از طریق کابل زیردریایی به شبکه ساحلی متصل شده است، در 2010 تکمیل شد اما هنوز استفاده نشده است. OceanEnergy، یک شرکت انرژی موجی ایرلند، برنامه ریزی کرده بود تا آن را به کار ببندد بوئینگ OE در سایت توسط پایان 2012. در ماه دسامبر 2013، توپی موج اعلام کرد شرکت انرژی موج Seatricity در نظر دارد طی دو سال آینده یک آرایه 10 MW را در سایت ایجاد کند.
Toman در نشست 2012 برکلی گفت: "پنج سال گذشته برای توسعه دهندگان در تلاش برای ساختن موج اقیانوس ها، پروژه های موج باد و باد در حال وقوع خشکسالی بوده است. توسعه دهندگان پروژه، بسیاری از آنها شروع به کار می کنند، برای داشتن مأموریت مجوز لازم برای ماندن در مزارع مالی دشوار است.
"بسیاری از مهندسان که می خواستند چیزی را در آب بگذارند، یک بار نگاهی اجمالی به چارچوب قانونی، چشم هایشان بزرگ شد و تصمیم گرفتند" خوب، من به پول زیادی نیاز دارم، و من لورا Engeman، مدیر پروژه با شورای حفاظت از اقیانوس در کالیفرنیا، به همان پانل گفت: "باید با برخی مشاوران بیشتری صحبت کنیم که چیزی در مورد اینها می دانند."
Engeman اضافه کرد، چالش برای تنظیم کننده ها، "ایجاد فرصت هایی برای تست با فراهم کردن اقدامات احتیاطی زیست محیطی لازم است. توسعه دهندگان صنعت به لحاظ مالی محدود هستند. این اغلب یک مانع بزرگ برای آنها برای توسعه نوع اطلاعات اولیه است که اکثر اجازه آژانس ها نیاز دارند. "
ژاکوبسون EPRI می گوید: "از آنجا که این فناوری های جدید هستند که در محیط هایی قرار می گیرند که در آن این نوع از کارها قبلا انجام نشده است، عدم اطمینان محیط زیستی زیادی وجود دارد." "این صنعت به استاندارد بسیار بالایی برگردانده شده است." گزارش تهیه شده برای شورای حفاظت از اقیانوس کالیفرنیا و کمیسیون انرژی کالیفرنیا که در ماه نوامبر 2008 منتشر شد، دریافتند که "تأثیر چندانی از تاسیسات تبدیل انرژی موجبر در پرندگان و پستانداران دریایی پیش بینی شده است اما این اطلاعات اولیه که قبل از اینکه دستگاه ها در آب قرار بگیرند، جمع آوری شده است "برای ارزیابی اثرات پس از نصب بسیار مهم خواهد بود." نویسندگان نتیجه گرفتند "در حالی که مسائل مربوط به فناوری و اقتصادی قابل توجهی باقی می ماند، مسائل مربوط به محیط زیست در این مرحله قابل کنترل هستند."
یک مسئله به طور کامل در این صحنه تسلط دارد و میزان رشد را محدود می کند و این در دسترس بودن سرمایه است. "- دین کورن، وردان
هنوز هم ، همه چیز در افق بهتر به نظر می رسد. شورای دفاعی اقیانوس کالیفرنیا برای کمک به توسعه دهندگان در روند تنظیم مقررات ، راهنمای پروژه های انرژی تجدیدپذیر اقیانوس ها را در دسامبر 2011 منتشر کرد. و در آگوست 2013 ، سناتورهای آمریکایی رون ویدن ، دی اوره ، و لیزا مورکوفسکی ، الاسکا ، آر معرفی قانون انرژی های دریایی و هیدروکرینیک انرژی تجدید پذیر 2013، که توسعه و مجوز مجوز برای فن آوری های تجدید پذیر دریایی را ترویج می کند. در ژانویه 20، 2014، کمیسیون اروپا دو مرحله ای را منتشر کرد طرح اقدام انرژی انرژی آبی تحت آن اتحادیه اروپا برای اولین بار سهامداران را تشکیل می دهد تا شناسایی و پیشنهاد راه حل هایی را برای چالش های پیش روی صنعت بازسازی انرژی دریایی و سپس ایجاد یک نقشه راه راهبردی توسط 2016 برای هدایت بخش به سمت تجاری سازی کنند.
نمایش ما پول
سپس تامین مالی می شود. Verent Power's Corren می گوید: "باید درک کرد که یک موضوع به طور کامل در این صحنه غلبه دارد و نرخ رشد را محدود می کند و این در دسترس بودن سرمایه است." "برای انرژی در حال ظهور، سرمایه ریسکی دیگر وجود ندارد."
تومان به مخاطب برکلی خود گفت: "بسیاری از مسائل مربوط به موج، خیلی زود است برای سرمایه گذاری حتی در معرض خطر است." "تخمین زده شده است که حدود $ 100 میلیون دلار هزینه دارد تا از طراحی یک دستمال سفره کوکتل تا یک دستگاه موج تجاری استفاده کند. این مقدار ترسناک سرمایه است تا از مخترع گاراژ خود بپرسد. "
PowerBuoy اقیانوس پتانسیل های برق را در دریاهای خرد شده در ساحل اسکاتلند، برق می کند. حسن نیت ارائه میدهد از شرکت Ocean Power Technologies، Inc.
جایی که انرژی دریایی ریشه دارد، اغلب به خاطر مداخله دولت است.
کورن می گوید: "به همین دلیل اروپا ناهار خود را می خورد. "دولت ما اکنون دارای فلسفه است - حداقل نیمی از آن فلسفه است - دولت نباید کاری انجام دهد."
طرفداران اذعان به اهمیت کمک های دولتی به صنعت دارند - آنها فقط آرزو می کنند که بیشتر از این باشد. "از زمان انتخاب پرزیدنت اوباما، وزارت انرژی برنامه خود را برای تولید انرژی های آبی بازسازی کرده است و همچنین تعهد به انرژی های تجدیدپذیر دریایی، هر دو جزر و مد و امواج را به عهده دارد"، اما Corren می گوید: "هنوز هم فراتر از آن چیزی است که واقعا باید باشد ما می خواهیم یک شرکت بزرگ در صنعت جهانی باشیم. "
جاکوبسون EPRI یادآور می شود که DOE منابع مالی انرژی تجدیدپذیر دریایی و ارزیابی های محیطی را پشتیبانی می کند (EPRI موجب ارزیابی منابع موج و رودخانه ها)، توسعه تکنولوژی اجزای سازنده و توسعه پروژه است.
"Corren می گوید:" پشتیبانی قرارداد DOE فوق العاده مفید است. " او گفت: «دولت نیویورک از زمان« 80s »غیر قابل باور بوده است. وزارت امورخارجه امریکا بر این نکته تأکید کرد که لازم است سهم هزینه های کمک های خود را افزایش دهد تا مطابقت با آنچه کشورهای دیگر ارائه می دهند. پیش از این، قرارداد با هزینه هزینه 50 / 50 به دست آمد؛ در حال حاضر، قراردادها می توانند تا یک سهم هزینه 80 / 20 باشد. در ماه اوت 2013، DOE اهدا 16 میلیون $ برای پیشبرد پروژه های 17 که انرژی از امواج، جزر و مد و جریان را جذب می کند.
انرژی های تجدید پذیر دریایی آینده ای روشن دارند
پشتیبانان صنعت موافق هستند که انرژیهای تجدیدپذیر دریایی دارای آینده ای روشن هستند، حتی اگر در کوتاه مدت ممکن است سریع تر در خارج از ایالات متحده پیشرفت کنند. این امر به احتمال زیاد به این معنی است که اکثر شرکت های مبتنی بر ایالات متحده در خارج از کشور حرکت خواهند کرد. او می گوید: "در اروپا و به ویژه بریتانیا و اسکاتلند و یا کره جنوبی، وردانت هم اکنون یک شرکت در انگلیس دارد. "ما در حال گفتگو با چین هستیم. وی گفت: این کشورها دارای منابع مهم و تعهدات مهم برای سرمایه گذاری در فناوری هستند تا این اتفاق بیفتد.
تومان در گفتگو با برکلی موافقت کرد و گفت: "موج و جزر و مد در اروپا مانند بمب افکن ها، به خصوص انگلستان و اسکاتلند، شبیه به بمب های دست ساز هستند. من می بینم که مهاجرت اینجا به ایالات متحده آمریکا، آنها بازار کالیفرنیا را به عنوان نوعی قبر مقدس می بینند. ممکن است ما در حال حاضر در یک دوره آهسته ای قرار داشته باشیم، اما تلاش های اروپایی برای رسیدن به استعمار ما را می بینیم. "
کارشناسان متقاعد شده اند که انرژی های تجدیدپذیر دریایی در طول زمان با افزایش تکنولوژی رقابت می کنند. چند نمونه از تقریبا دوازده دستگاه انرژی دریایی کار می کنند در سایت های اجرا شده توسط مرکز انرژی دریایی اروپامرکز آزمایش متصل به شبکه در جزایر اورکنی اسکاتلند تاسیس شده در 2003. دستگاه های انرژی بیشتر و موج و انرژی در تسهیلات $ 59-million با هزینه های دولت های اسکاتلند و بریتانیا و اتحادیه اروپا مورد آزمایش قرار گرفته اند، اما از 2011 خود حمایت از هر سایت دیگری در جهان است. به گفته کمیسیون اروپا، برخی از پروژه های انرژی تجدید پذیر دریایی 2 GW در اروپا در حال ساخت هستند.
کارشناسان متقاعد شده اند که انرژی های تجدیدپذیر دریایی در طول زمان با افزایش تکنولوژی رقابت می کنند. تومان گفت: "تعداد زیادی از قتل عام در میان پروژه های زودهنگام وجود دارد." "با این حال، یک مقدار فوق العاده ای از تجربه به دست آمده است. پروژه های بعدی به دنبال کار سختی است که توسط این پروژه های قبلی انجام شده است.
جاکوبسون می گوید: "این ارزان ترین روش برای تولید برق در حال حاضر نیست. "اگر تقاضا برای انرژی های تجدید پذیر وجود نداشته باشد، این کار بسیار سخت تر است تا کار تأمین مالی برای توسعه تکنولوژی به نقطه ای که می تواند هزینه رقابتی در جاده ها باشد، سخت تر است." سیاست هایی نظیر خوراک تعرفه اخیرا در نووا اسکاتالیا تایید شده است او می گوید برای پروژه های انرژی جزر و مدی ضروری است که صنعت را افزایش دهد.
نوشتن در وبلاگ مرکز انرژی دریایی اروپا Carcas پیش بینی، "غیر قابل تصور است که زمانی که اولین 1,000 [MW] انرژی بازسازی دریایی نصب می شود (معادل با یک نیروگاه متعارف) هزینه می تواند باشد شبیه به باد ساحلی است. "
"این صنعت آینده ای دارد. Corren می گوید، این یک قطعه کوچک و قابل توجهی از پازل برای جمع آوری همه منابع که ما نیاز داریم که در پایه ی بسیار پایدار هستند، می شود. "این آینده روشن است."
این مقاله در ابتدا در ظاهر ensia
درباره نویسنده
جاستین گردز یک روزنامه نگار مستقر در منطقه خلیج سانفرانسیسکو است که متخصص در زمینه انرژی و تغییرات آب و هوایی است. کارهای او در نگهبان، ییل محیط زیست 360، Forbes.com، MotherJones.com، Smithsonian.com، Chinadialogue، la مسیحی مانیتور علوم و GreenBiz.com، در میان دیگران.
کتاب توصیه شده:
چگونه به تغییر جهان: کارآفرینان اجتماعی و قدرت ایده های جدید، نسخه به روز شده
توسط دیوید بورتنشتاین
بیش از بیست کشور انتشار، چگونه می توان جهان را تغییر داد تبدیل به کتاب مقدس برای کارآفرینی اجتماعی شده است. این زنان و مردان از سراسر جهان است که راه حل های نوآورانه ای برای انواع مختلفی از مشکلات اجتماعی و اقتصادی پیدا کرده اند. کارآفرینان اجتماعی برای ارائه انرژی خورشیدی به روستاییان برزیل یا بهبود دسترسی به کالج در ایالات متحده، راهکارهای پیشگامانه ای را پیشنهاد می کنند که زندگی را تغییر دهند.
اینجا کلیک کنید برای اطلاعات بیشتر و / یا سفارش این کتاب در آمازون.
