stringtranslate.com

Генератор приливного течения

Два типа генераторов приливных течений Evopod — полупогружной плавучий подход, испытанный в Странгфорд-Лох с SeaGen на заднем плане.

Генератор приливного течения , часто называемый преобразователем приливной энергии ( TEC ), представляет собой машину, которая извлекает энергию из движущихся масс воды, в частности приливов , хотя этот термин часто используется в отношении машин, предназначенных для извлечения энергии из течения реки или приливных эстуариев. Некоторые типы этих машин функционируют очень похоже на подводные ветровые турбины и поэтому часто называются приливными турбинами . Впервые они были задуманы в 1970-х годах во время нефтяного кризиса. [1]

Генераторы приливной энергии являются самыми дешевыми и наименее экологически вредными среди четырех основных форм приливной энергетики . [2]

Сходство с ветряными турбинами

Кинетическая энергия потока воды преобразуется в электрическую энергию с помощью турбогенераторной системы.

Генераторы приливных течений получают энергию из водных течений во многом таким же образом, как ветряные турбины получают энергию из воздушных течений. Однако потенциал выработки электроэнергии отдельной приливной турбиной может быть больше, чем у ветряной турбины аналогичной мощности. Более высокая плотность воды по сравнению с воздухом (вода примерно в 800 раз плотнее воздуха) означает, что один генератор может обеспечить значительную мощность при низких скоростях приливного течения по сравнению с аналогичными скоростями ветра. [3] Учитывая, что мощность изменяется в зависимости от плотности среды и куба скорости, скорость воды почти в одну десятую скорости ветра обеспечивает ту же мощность для того же размера турбинной системы; однако это ограничивает применение на практике местами, где скорость прилива составляет не менее 2 узлов (1 м/с), даже близко к квадратурным приливам . Кроме того, при более высоких скоростях в потоке от 2 до 3 метров в секунду в морской воде приливная турбина обычно может получить в четыре раза больше энергии на площадь ометаемого ротора, чем ветряная турбина аналогичной мощности.

Типы генераторов приливных течений

Ни один стандартный генератор приливных течений не стал явным победителем среди большого разнообразия конструкций. Несколько прототипов показали многообещающие результаты, и многие компании сделали смелые заявления, некоторые из которых еще предстоит проверить независимо, но они не работали в коммерческих целях в течение длительных периодов времени, чтобы установить производительность и норму прибыли на инвестиции. Некоторые из многих компаний и испытанных турбин обобщены в разработке генераторов приливных течений .

Европейский центр морской энергии выделяет шесть основных типов преобразователей приливной энергии. Это турбины с горизонтальной осью, турбины с вертикальной осью, колеблющиеся подводные крылья, устройства Вентури, винты Архимеда и приливные воздушные змеи. [4]

Осевые турбины

Осевые турбины с нижним креплением
Турбина, привязанная к тросу

Они по концепции похожи на традиционные ветряные мельницы, но работают под водой. Большинство прототипов в настоящее время находятся на стадии проектирования, разработки, тестирования или эксплуатации.

SR2000, прототип плавучей турбины мощностью 2 МВт, разработанный Orbital Marine Power в Шотландии, эксплуатировался в Европейском центре морской энергетики на Оркнейских островах с 2016 года. Он выработал 3200 МВт·ч электроэнергии за 12 месяцев непрерывных испытаний. Он был демонтирован в сентябре 2018 года, чтобы освободить место для Orbital O2 , серийной модели, завершенной в 2021 году. [5] [6]

Tocardo, [7] голландская компания, эксплуатирует приливные турбины с 2008 года на Афслёйтдейке, недалеко от Ден Увера. [8] Типичные производственные данные приливного генератора, показанные в модели T100, применяемой в Ден Увере. [8] В настоящее время в производстве находятся 1 речная модель (R1) и 2 приливные модели (T), а вскоре появится и третья T3. Выработка электроэнергии для T1 составляет около 100 кВт, а для T2 — около 200 кВт. Они подходят для приливных течений со скоростью до 0,4 м/с. [9] Tocardo были объявлены банкротами в 2019 году. [10] QED Naval и HydroWing объединили усилия для покупки приливного турбинного бизнеса Tocardo в 2020 году. [11]

AR-1000, турбина мощностью 1 МВт, разработанная корпорацией Atlantis Resources, была успешно развернута на объекте EMEC летом 2011 года. Серия AR — это коммерческие турбины с горизонтальной осью, предназначенные для развертывания в открытом океане. Турбины AR оснащены одним ротором с лопастями фиксированного шага. Турбина AR вращается по мере необходимости с каждым приливным обменом. Это делается в период затишья между приливами и удерживается на месте для оптимального направления для следующего прилива. Турбины AR рассчитаны на 1 МВт при скорости потока воды 2,65 м/с. [12]

Установка Квалсунд находится к югу от Хаммерфеста , Норвегия, на глубине моря 50 метров. Хотя турбина HS300 все еще была прототипом, ее заявленная мощность составляла 300 кВт, и она была подключена к сети 13 ноября 2003 года. Это сделало ее первой в мире приливной турбиной, подающей электроэнергию в сеть. Подводная конструкция весила 120 тонн и имела гравитационные опоры весом 200 тонн. Ее три лопасти были изготовлены из армированного стекловолокном пластика и имели длину 10 метров от ступицы до кончика. Устройство вращалось со скоростью 7 об/мин с установленной мощностью 0,3 МВт. [13]

Seaflow, 300-киловаттная турбина морского течения с пропеллером, была установлена ​​компанией Marine Current Turbines у побережья Линмута , Девон , Англия, в 2003 году. [14] Турбогенератор диаметром 11 метров был установлен на стальной свае, которая была забита в морское дно. В качестве прототипа он был подключен к сбросной нагрузке, а не к сети.

В апреле 2007 года компания Verdant Power [15] начала реализацию прототипа проекта в Ист-Ривер между Квинсом и островом Рузвельта в Нью-Йорке; это был первый крупный проект приливной энергетики в Соединенных Штатах. [16] Сильные течения создают проблемы для проекта: лопасти прототипов 2006 и 2007 годов сломались, и в сентябре 2008 года были установлены новые усиленные турбины. [17] [18]

После испытаний Seaflow в апреле 2008 года компанией Marine Current Turbines в Странгфорд-Лох в Северной Ирландии был установлен полноразмерный прототип под названием SeaGen. Турбина начала вырабатывать полную мощность чуть более 1,2 МВт в декабре 2008 года, [19] сообщается, что 17 июля 2008 года она впервые подала в сеть 150 кВт, а сейчас выработала более гигаватт-часа для потребителей в Северной Ирландии. [20] В настоящее время это единственное устройство коммерческого масштаба, установленное где-либо в мире. [21] SeaGen состоит из двух роторов осевого потока, каждый из которых приводит в действие генератор. Турбины способны вырабатывать электроэнергию как во время отливов, так и во время приливов, поскольку лопасти ротора могут поворачиваться на 180˚. [22]

3D-модель приливной турбины Evopod

Прототип полупогруженной плавающей привязной приливной турбины под названием Evopod испытывался с июня 2008 года [23] в Странгфорд-Лох, Северная Ирландия , в масштабе 1/10. Британская компания, разрабатывающая его, называется Ocean Flow Energy Ltd. [24] Усовершенствованная форма корпуса сохраняет оптимальный курс в приливном течении и предназначена для работы в пиковом потоке водной толщи.

В 2010 году Tenax Energy of Australia предложила разместить 450 турбин у побережья Дарвина, Австралия , в проливе Кларенса . Турбины будут иметь роторную секцию диаметром около 15 метров с немного большим гравитационным основанием. Турбины будут работать на большой глубине под судоходными каналами. По прогнозам, каждая турбина будет вырабатывать энергию для 300-400 домов. [25]

Tidalstream, британская компания, ввела в эксплуатацию уменьшенную турбину Triton 3 на Темзе в 2003 году. [26] Ее можно доставить на место, установить без кранов, самоподъемных буровых установок или водолазов, а затем поставить балласт в рабочее положение. В полном масштабе Triton 3 на глубине 30–50 м имеет мощность 3 МВт, а Triton 6 на глубине 60–80 м имеет мощность до 10 МВт, в зависимости от потока. Обе платформы имеют возможность доступа человека как в рабочем положении, так и в положении обслуживания на плаву.

Европейская технологическая и инновационная платформа для энергии океана (ETIP OCEAN) В отчете за 2019 год «Энергоснабжение домов сегодня, энергоснабжение стран завтра» отмечены рекордные объемы поставок с использованием технологии приливных течений. [27]

Турбины с поперечным потоком

Эти турбины, изобретенные Жоржем Дарреусом в 1923 году и запатентованные в 1929 году, могут быть установлены как вертикально, так и горизонтально.

Турбина Горлова [28] представляет собой вариант конструкции Дарье, отличающийся спиральной конструкцией, которая находится в крупномасштабном коммерческом пилотном проекте в Южной Корее [29], начавшемся с установки мощностью 1 МВт, которая открылась в мае 2009 года [30] и расширенном до 90 МВт к 2013 году. Проект Proteus компании Neptune Renewable Energy [31] использует закрытую турбину с вертикальной осью, которая может использоваться для формирования массива в основном в эстуарных условиях.

В апреле 2008 года компания Ocean Renewable Power Company, LLC (ORPC) успешно завершила испытания своего прототипа турбогенераторного блока (TGU) на приливных участках залива Кобскук и Западного прохода ORPC недалеко от Истпорта, штат Мэн . [32] TGU является ядром технологии OCGen и использует усовершенствованные турбины с поперечным потоком (ADCF) для привода генератора с постоянными магнитами, расположенного между турбинами и установленного на том же валу. ORPC разработала конструкции TGU, которые могут использоваться для выработки электроэнергии из речных, приливных и глубоководных океанских течений.

Испытания концепции турбины Kobold в Мессинском проливе , Италия, начались в 2001 году. [33]

Турбины с увеличенным потоком

Турбина в кожухе

Используя меры по увеличению потока, например, воздуховод или кожух, можно увеличить мощность, падающую на турбину. Наиболее распространенный пример — использование кожуха для увеличения скорости потока через турбину, которая может быть как осевой, так и поперечной.

Австралийская компания Tidal Energy Pty Ltd провела успешные коммерческие испытания эффективных закрытых приливных турбин на Золотом побережье, Квинсленд, в 2002 году. Tidal Energy поставила свою закрытую турбину в северную Австралию, где были зафиксированы одни из самых быстрых потоков (11 м/с, 21 узел). Две небольшие турбины будут обеспечивать 3,5 МВт. Еще одна большая турбина диаметром 5 метров, способная выдавать 800 кВт при скорости потока 4 м/с, была запланирована как приливная опреснительная установка недалеко от Брисбена, Австралия. [34]

Колебательные устройства

Осциллирующие устройства не имеют вращающегося компонента, вместо этого они используют аэродинамические секции, которые толкаются вбок потоком. Извлечение энергии осциллирующего потока было доказано с помощью всенаправленной или двунаправленной ветряной мельницы Wing'd Pump. [35] В 2003 году 150-киловаттное осциллирующее гидропланное устройство, генератор приливного потока Stingray , было испытано у побережья Шотландии. [36] [37] Stingray использует подводные крылья для создания колебаний, что позволяет ему создавать гидравлическую энергию. Эта гидравлическая энергия затем используется для питания гидравлического двигателя, который затем вращает генератор. [1]

Компания Pulse Tidal эксплуатирует колеблющееся устройство на подводных крыльях под названием Pulse Generator в эстуарии Хамбера . [38] [39] Получив финансирование от ЕС, они разрабатывают устройство коммерческого масштаба, которое будет введено в эксплуатацию в 2012 году. [40]

Система преобразования приливной энергии bioSTREAM использует биомимикрию плавающих видов, таких как акулы, тунец и макрель, используя их высокоэффективный режим движения Thunniform . Она производится австралийской компанией BioPower Systems. [41]

Прототип мощностью 2 кВт, основанный на использовании двух колеблющихся подводных крыльев в тандемной конфигурации, называемый колеблющейся приливной турбиной с колеблющимся крылом, был разработан в Университете Лаваля и успешно испытан недалеко от города Квебек, Канада, в 2009 году. В ходе полевых испытаний была достигнута гидродинамическая эффективность в 40%. [42] [43]

эффект Вентури

Устройства с эффектом Вентури используют кожух или канал для создания перепада давления, который используется для запуска вторичного гидравлического контура, который используется для выработки электроэнергии. Устройство Hydro Venturi должно быть испытано в заливе Сан-Франциско. [44] [45]

Приливные воздушные турбины

Приливная кайт-турбина — это подводная кайт-система или параван , которая преобразует приливную энергию в электричество, двигаясь через приливное течение. По оценкам, 1% мировых энергетических потребностей 2011 года может быть обеспечено такими устройствами в масштабе. [46]

История

Эрнст Соучек из Вены, Австрия, 6 августа 1947 года подал заявку на патент US2501696; уступщик половины Вольфгангу Кментту, также из Вены. Их раскрытие турбины водяного змея продемонстрировало богатое искусство в турбинах водяного змея. По аналогичной технологии многие другие до 2006 года усовершенствовали системы водяного змея и паравана для производства электроэнергии. В 2006 году шведская компания Minesto разработала турбину приливного змея под названием Deep Green Kite . [47] Они провели свои первые морские испытания в Странгфорд-Лох в Северной Ирландии летом 2011 года. В тесте использовались воздушные змеи с размахом крыльев 1,4 м. [46] В 2013 году пилотная установка Deep Green начала работу у берегов Северной Ирландии. Установка использует воздушные змеи из углеродного волокна с размахом крыльев 8 м (или 12 м [48] ). Каждый воздушный змей имеет номинальную мощность 120 киловатт при скорости приливного течения 1,3 метра в секунду. [49]

Дизайн

Воздушный змей Minesto имеет размах крыльев 8–14 метров (26–46 футов). Воздушный змей имеет нейтральную плавучесть, поэтому не тонет, когда прилив переходит от отлива к приливу. Каждый змей оснащен безредукторной турбиной для генерации, которая передается по соединительному кабелю на трансформатор, а затем в электросеть. Устье турбины защищено для защиты морской жизни. [46] 14-метровая версия имеет номинальную мощность 850 киловатт при 1,7 метра в секунду. [49]

Операция

Воздушный змей привязан тросом к фиксированной точке. Он «летит» через течение, неся турбину. Он движется по петле в форме восьмерки, чтобы увеличить скорость воды, протекающей через турбину, в десять раз. Сила увеличивается с кубом скорости , предлагая потенциал для генерации в 1000 раз больше энергии, чем стационарный генератор. [46] Этот маневр означает, что кайт может работать в приливных потоках, которые движутся слишком медленно, чтобы приводить в действие более ранние приливные устройства, такие как турбина SeaGen . [46] Ожидалось, что кайт будет работать в потоках от 1 до 2,5 метров (3 фута 3 дюйма – 8 футов 2 дюйма) в секунду, в то время как устройствам первого поколения требовалось более 2,5 с. Каждый кайт будет иметь мощность генерации от 150 до 800 кВт. Они могут быть развернуты в водах глубиной 50–300 метров (160–980 футов). [46]

Разработчики приливных течений

Существует множество людей и компаний, разрабатывающих преобразователи приливной энергии по всему миру, хотя немногие продвинулись дальше концепции на начальной стадии тестирования. Базу данных разработчиков приливной энергии можно найти на веб-сайте EMEC по адресу Разработчики приливной энергии [50]

Разработчики приливных течений с турбинами в воде по состоянию на 2023 год включают: [51]

Тестирование приливных течений

Первый в мире испытательный центр морской энергии был создан в 2003 году, чтобы дать старт развитию волновой и приливной энергетики в Великобритании. Расположенный в Оркнейских островах, Шотландия, Европейский центр морской энергии (EMEC) поддержал развертывание большего количества волновых и приливных энергетических устройств, чем любой другой сайт в мире. EMEC предоставляет множество испытательных площадок в реальных морских условиях. Его подключенный к сети приливной испытательный полигон расположен в водопаде Уорнесс , у острова Эдей , в узком канале, который концентрирует прилив, протекающий между Атлантическим океаном и Северным морем. В этой области очень сильное приливное течение, которое может достигать 4 м/с (8 узлов) во время весенних приливов. [52] Разработчики приливной энергии, которые проводили испытания на этом месте, включают Alstom (ранее Tidal Generation Ltd), ANDRITZ HYDRO Hammerfest, Atlantis Resources (теперь SAE ), Nautricity, OpenHydro , Orbital Marine Power (ранее Scotrenewables Tidal Power) и Voith. [53]

Испытательный полигон Центра океанических исследований энергии (Fundy Ocean Research Center for Energy, FORCE) был создан в 2009 году в заливе Фанди , Канада, для тестирования приливных устройств в одном из самых сильных приливных течений в мире. На полигоне имеются испытательные причалы, подключенные к сети, и среди разработчиков, которые проводили там испытания, есть OpenHydro и Sustainable Marine Energy. [54]

В 2023 году в Чжоушане , провинция Чжэцзян , Китай, был запущен проект демонстрации энергии приливного течения Чжоушань, организованный китайской корпорацией «Три ущелья» . Он включал демонстрацию подключенной к сети приливной энергии. [51]

По состоянию на 2023 год в Азии разрабатываются еще два приливных испытательных полигона: Корейский центр приливной энергии (KTEC) в Джиндо , на юго-западе Южной Кореи , и приливной испытательный полигон Сентоза на острове Сентоза , Сингапур . [51]

Коммерческие планы

В 2010 году The Crown Estate заключила договор аренды с MeyGen Limited, предоставив опцион на разработку проекта приливной электростанции мощностью до 398 МВт на офшорном участке между самым северным побережьем Шотландии и островом Строма. По состоянию на 2024 год MeyGen станет крупнейшим запланированным проектом приливной электростанции в мире. Первая фаза проекта MeyGen (фаза 1A) введена в эксплуатацию с четырьмя турбинами мощностью 1,5 МВт, а последующие фазы находятся в стадии реализации. [55] [12] SIMEC Atlantis Energy, теперь SAE , получила контракты на разницу общей мощностью 59 МВт для следующих фаз, которые должны быть построены к 2029 году. [56]

Также в 2010 году демонстрационная зона West Anglesey у острова Англси , Северный Уэльс, была выделена для генерации приливных потоков. Этот проект теперь называется Morlais и был одобрен в декабре 2021 года, с предложением до 240 МВт. Это будет от нескольких разработчиков, и ожидается, что первые турбины будут установлены в 2026 году. По состоянию на 2024 год , в общей сложности 38 МВт мощности были присуждены по контрактам на разницу для поставки электроэнергии в сеть Великобритании к 2029 году. [57] [58]

Компании Magallanes Renovables , Nova Innovation и Orbital Marine Power получили контракты на установку в общей сложности 24 МВт подключенной к сети приливной электростанции на объекте EMEC Fall of Warness. [59]

Во Франции два проекта предлагаются в Raz Blanchard . Проект FloWatt мощностью 17,5 МВт, разработанный HydroQuest и Qair, как ожидается, будет введен в эксплуатацию в 2026 году. [60] Normandie Hydroliennes планирует проект мощностью 12 МВт с четырьмя турбинами Proteus Marine Renewables AR3000. [61]

Исторические планы

Было много заброшенных или отложенных проектов по использованию приливных течений, некоторые из которых приведены ниже.

В ноябре 2007 года британская компания Lunar Energy объявила, что совместно с E.ON они построят первую в мире глубоководную приливную энергетическую ферму у побережья Пембрукшира в Уэльсе; как ожидается, она будет обеспечивать электроэнергией 5000 домов. Восемь подводных турбин, каждая длиной 25 метров и высотой 15 метров, должны были быть установлены на дне моря у полуострова Сент-Дэвидс. Строительство должно было начаться летом 2008 года, а ввод в эксплуатацию — к 2010 году. [62] Lunar Energy была распущена в 2019 году. [63]

Alderney Renewable Energy Ltd получила лицензию в 2008 году и планирует использовать приливные турбины для извлечения энергии из печально известных сильных приливных течений вокруг Олдерни на Нормандских островах . Предполагается, что можно извлечь до 3 ГВт. Это не только обеспечит потребности острова, но и оставит значительный излишек для экспорта, [64] используя кабель Франция-Олдерни-Британия (FAB Link), который, как ожидалось, будет запущен в эксплуатацию к 2020 году. Это соглашение было расторгнуто в 2017 году. [65]

В 2010 году компания npower из RWE объявила о партнерстве с Marine Current Turbines с целью строительства приливной электростанции мощностью 10 МВт из приливных турбин SeaGen S у побережья Англси в Уэльсе [66] недалеко от Скеррис , с разрешением на строительство, выданным в 2013 году [67]. Ожидалось, что массив будет полностью введен в эксплуатацию к 2015 году, однако проект был отложен в 2016 году после того, как Marine Current Turbines была приобретена SIMEC Atlantis Energy. [68]

В 2015 году валлийские компании Tidal Energy Ltd (TEL) и Eco2 намеревались развернуть демонстрационный проект коммерческого масштаба с девятью турбинами в Сент-Дэвидс-Хед. [69] Однако TEL перешла во внешнее управление менее чем через год после разработки и испытания турбины DeltaStream мощностью 400 кВт в 2015 году. [70]

В марте 2014 года Федеральный комитет по регулированию энергетики (FERC) одобрил пилотную лицензию для округа Снохомиш PUD на установку двух приливных турбин OpenHydro в заливе Адмиралтейства , штат Вашингтон. Этот проект является первым проектом с двумя турбинами, подключенными к сети, в США; установка запланирована на лето 2015 года. Приливные турбины будут использоваться для размещения непосредственно на морском дне на глубине примерно 200 футов, так что это не окажет никакого влияния на коммерческую навигацию. Лицензия, выданная FERC, также включает планы по защите рыб, диких животных, а также культурных и эстетических ресурсов, в дополнение к навигации. Каждая турбина имеет диаметр 6 метров и будет вырабатывать до 300 кВт электроэнергии. [71] В сентябре 2014 года проект был отменен из-за проблем со стоимостью. [72]

Nova Scotia Power выбрала турбину OpenHydro для демонстрационного проекта по использованию приливной энергии в заливе Фанди, Новая Шотландия, Канада, а Alderney Renewable Energy Ltd — для поставки приливных турбин на Нормандские острова. [73] OpenHydro была ликвидирована в 2018 году. [74]

Компания ScottishPower Renewables планировала разместить десять устройств HS1000 мощностью 1 МВт, разработанных Hammerfest Strom, в заливе Айлей в 2013 году. [75] [66]

Расчеты энергии

Мощность турбины

Преобразователи приливной энергии могут иметь различные режимы работы и, следовательно, различную выходную мощность. Если коэффициент мощности устройства " " известен, приведенное ниже уравнение может быть использовано для определения выходной мощности гидродинамической подсистемы машины. Эта доступная мощность не может превышать установленную пределом Беца для коэффициента мощности, хотя это можно обойти в некоторой степени, поместив турбину в кожух или канал . Это работает, по сути, путем принудительного пропускания воды, которая не протекала бы через турбину, через диск ротора. В этих ситуациях при расчете коэффициента мощности используется фронтальная площадь канала, а не турбина, и, следовательно, предел Беца по-прежнему применяется к устройству в целом.

Энергию, доступную в этих кинетических системах, можно выразить как:

где:

= коэффициент мощности турбины
P = вырабатываемая мощность (в ваттах)
= плотность воды (морская вода 1027 кг/м 3 )
A = площадь лопасти турбины (в м2 )
V = скорость потока

По сравнению с открытой турбиной в свободном потоке, турбины с канальными каналами способны развивать мощность, в 3–4 раза превышающую мощность того же ротора турбины в открытом потоке. [76]

Оценка ресурсов

В то время как первоначальные оценки доступной энергии в канале были сосредоточены на расчетах с использованием модели потока кинетической энергии, ограничения приливной генерации энергии значительно сложнее. Например, максимально возможное физическое извлечение энергии из пролива, соединяющего два больших бассейна, дается с точностью до 10%: [77] [78]

где

= плотность воды (морская вода 1027 кг/м 3 )
g = ускорение свободного падения (9,80665 м/с 2 )
= максимальный перепад высот поверхности воды поперек канала
= максимальный объемный расход через канал.

Потенциальные сайты

Как и в случае с ветровой энергией, выбор местоположения имеет решающее значение для приливной турбины. Системы приливных течений должны быть расположены в районах с быстрым течением, где естественные потоки концентрируются между препятствиями, например, у входов в заливы и реки, вокруг скалистых точек, мысов или между островами или другими массивами суши. Серьезно рассматриваются следующие потенциальные места:

Современные достижения в области турбинных технологий могут в конечном итоге привести к тому, что большие объемы энергии будут вырабатываться из океана, особенно приливных течений с использованием конструкций приливных течений, а также из крупных систем термических течений, таких как Гольфстрим , который охватывается более общим термином « морская энергия течений» . Турбины с приливными течениями могут быть размещены в областях с высокой скоростью, где концентрируются естественные приливные течения, такие как западное и восточное побережья Канады, Гибралтарский пролив , Босфор и многочисленные места в Юго-Восточной Азии и Австралии. Такие течения встречаются практически везде, где есть входы в заливы и реки, или между массивами суши, где концентрируются водные течения.

Воздействие на окружающую среду

Основная экологическая проблема, связанная с приливной энергией , связана с ударом лопастей и запутыванием морских организмов, поскольку высокая скорость воды увеличивает риск того, что организмы будут проталкиваться вблизи или через эти устройства. Как и в случае со всеми возобновляемыми источниками энергии в открытом море, существует также обеспокоенность тем, как создание ЭМП и акустических выходов может повлиять на морские организмы. Поскольку эти устройства находятся в воде, акустический выход может быть больше, чем создаваемый морской ветровой энергией . В зависимости от частоты и амплитуды звука, создаваемого приливными энергетическими устройствами, этот акустический выход может иметь различные последствия для морских млекопитающих (особенно тех, кто использует эхолокацию для общения и навигации в морской среде, таких как дельфины и киты ). Удаление приливной энергии также может вызвать экологические проблемы, такие как ухудшение качества воды в дальней зоне и нарушение процессов осадконакопления. В зависимости от размера проекта эти эффекты могут варьироваться от небольших следов осадка, накапливающегося вблизи приливного устройства, до серьезного воздействия на прибрежные экосистемы и процессы. [90]

В одном исследовании проекта Roosevelt Island Tidal Energy (RITE, Verdant Power) в Ист-Ривер (Нью-Йорк) использовалось 24 гидроакустических датчика с разделенным лучом ( научный эхолот ) для обнаружения и отслеживания движения рыбы как вверх, так и вниз по течению от каждой из шести турбин. Результаты показали (1) очень мало рыб, использующих эту часть реки, (2) те рыбы, которые использовали эту область, не использовали ту часть реки, которая подвергала бы их ударам лопастей, и (3) нет никаких доказательств того, что рыба перемещается через области лопастей. [91]

В настоящее время Северо-западный национальный центр морской возобновляемой энергии ( NNMREC [92] ) проводит работу по исследованию и созданию инструментов и протоколов для оценки физических и биологических условий и мониторинга изменений окружающей среды, связанных с развитием приливной энергетики.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab Jones, Anthony T. и Adam Westwood. «Энергия из океанов: отрасли ветроэнергетики растут, и по мере того, как мы ищем альтернативные источники энергии, потенциал роста зашкаливает. Два наблюдателя за отраслью рассматривают получение энергии из ветра и волн и потенциал для изменения». The Futurist 39.1 (2005): 37(5). GALE Expanded Academic ASAP. Веб-сайт. 8 октября 2009 г.
  2. ^ "Приливная энергия". Архивировано из оригинала 23 сентября 2010 года . Получено 1 ноября 2010 года .
  3. ^ "Has Welsh Firm Caught The Tide? - TIME". 20 января 2011 г. Архивировано из оригинала 2011-01-20.
  4. ^ «Приливные устройства: EMEC: Европейский центр морской энергетики».
  5. ^ "ScotRenewables SR2000 at EMEC". Tethys . Получено 26 ноября 2020 г. .
  6. ^ "Orbital Marine Power запускает O2: самую мощную в мире приливную турбину" (пресс-релиз). Эдинбург: Orbital Marine Power . Получено 29.04.2021 .
  7. ^ "Tocardo home" . Получено 2015-04-17 .
  8. ^ ab "Проекты". 23 октября 2023 г.
  9. ^ "Токардо Т-1".
  10. ^ «Tocardo объявляет о банкротстве». 11 октября 2019 г.
  11. ^ «Создано новое совместное предприятие ЕС по приливной энергетике с приобретением голландцев». 8 января 2020 г.
  12. ^ ab Chen, Hao; Tang, Tianhao; Ait-Ahmed, Nadia; Benbouzid, Mohamed El Hachemi; Machmoum, Mohamed; Zaim, Mohamed El-Hadi (2018). «Привлечение, вызов и текущее состояние энергии морских течений». IEEE Access . 6 : 12665–12685. Bibcode : 2018IEEEA...612665C. doi : 10.1109/ACCESS.2018.2795708 . S2CID  4110420.
  13. ^ "Прототип приливной турбины Квалсунд | Тетис" .
  14. ^ "Читайте о первом приливном турбинном генераторе в открытом море у берегов Линмута, Девон". REUK . Получено 28.04.2013 .
  15. ^ "Verdant Power". Verdant Power. 2012-01-23. Архивировано из оригинала 2013-04-20 . Получено 2013-04-28 .
  16. ↑ MIT Technology Review, апрель 2007 г. Архивировано 12 ноября 2010 г. на Wayback Machine . Получено 24 августа 2008 г.
  17. ↑ Робин Шульман (20 сентября 2008 г.). «Нью-Йорк тестирует турбины для выработки электроэнергии. Город использует течение Ист-Ривер». Washington Post . Получено 09.10.2008 .
  18. ↑ Кейт Гэлбрейт (22 сентября 2008 г.). «Мощь беспокойного моря будоражит воображение». New York Times . Получено 09.10.2008 .
  19. ^ "SIMEC Atlantis Energy | Turbines and Engineering Services". Архивировано из оригинала 25 сентября 2010 г. Получено 8 ноября 2010 г.
  20. ↑ Первое подключение к сети. Архивировано 25 сентября 2010 г. на Wayback Machine.
  21. ^ "· Sea Generation Tidal Turbine". Marineturbines.com . Получено 28.04.2013 .
  22. ^ "Tidal Stream". SAE . Получено 2024-08-11 .
  23. ^ «Первое тестирование Evopod в Стрэнгфорд-Нэрроус...» Архивировано из оригинала 2009-05-11.
  24. ^ "Веб-сайт компании Ocean Flow Energy". Oceanflowenergy.com . Получено 28.04.2013 .
  25. ^ Найджел Адлам (29.01.2010). «Проект приливной энергетики может обеспечить все дома». Northern Territory News . Архивировано из оригинала 24.12.2011 . Получено 06.06.2010 .
  26. ^ "Triton Home". Tidalstream.co.uk . Получено 28.04.2013 .
  27. ^ "Главная". emec.org.uk .
  28. ↑ Турбина Горлова Архивировано 5 февраля 2009 г. на Wayback Machine
  29. ^ "Горловские турбины в Корее". Worldchanging.com. 1999-02-22. Архивировано из оригинала 2013-05-11 . Получено 2013-04-28 .
  30. ^ "Южная Корея начинает работу, чтобы расширить проект приливной электростанции Jindo Uldolmok мощностью 1 МВт". Hydro World. 2009. Архивировано из оригинала 2010-09-01 . Получено 2010-11-08 .
  31. ^ "Proteus". Neptunerenewableenergy.com. 2013-02-07 . Получено 2013-04-28 .
  32. ^ «Интерес к океанской энергии постепенно растет». Mass High Tech: The Journal of New England Technology. 1 августа 2008 г. Архивировано из оригинала 26 декабря 2008 г. Получено 11 октября 2008 г.
  33. ^ "ADAGroup". Архивировано из оригинала 25 марта 2009 года.
  34. ^ «Приливная энергия — преимущество приливной энергии».
  35. ^ "Wing'd Pump Windmill". Econologica.org . Получено 28.04.2013 .
  36. ^ "Stingray". Engb.com . Получено 28.04.2013 .
  37. ^ "Энергетическое устройство приливной системы Stingray - Фаза 3" (PDF) . tethys.pnnl.gov .
  38. ^ "BBC Look North "Проект приливной электростанции в Хамбере выработал первую партию электроэнергии"". Youtube.com. 2009-08-06. Архивировано из оригинала 2021-12-21 . Получено 2013-04-28 .
  39. ^ "Полномасштабный демонстрационный прототип генератора приливных течений". Служба информации об исследованиях и разработках сообщества (CORDIS).
  40. ↑ Дон Пратт (3 декабря 2009 г.). «Грант ЕС, о котором сообщил The Engineer». Theengineer.co.uk. Архивировано из оригинала 2012-03-14 . Получено 2013-04-28 .
  41. ^ "Биомимикрия акул создает систему возобновляемой энергии". Mongabay Environmental News . Ноябрь 2006 г.
  42. ^ "HAO turbine". Hydrolienne.fsg.ulaval.ca. Архивировано из оригинала 2012-03-14 . Получено 2013-04-28 .
  43. ^ Кинси, Томас. "Гидрокинетическая турбина с колеблющимися крыльями" (PDF) . Получено 11 августа 2024 г.
  44. ^ Сет Вулф (27.07.2004). "San Francisco Bay Guardian News". Sfbg.com. Архивировано из оригинала 02.11.2010 . Получено 28.04.2013 .
  45. ^ «Гидро | VerdErg Возобновляемая энергия».
  46. ^ abcdef Кэррингтон, Дэмиан (2011-03-02). "Подводный кайт-турбина может превратить приливы в зеленое электричество | Дэмиан Кэррингтон | Окружающая среда". theguardian.com . Получено 2013-12-03 .
  47. ^ «Будущее возобновляемой энергии | Minesto».
  48. ^ "Подводный кайт Deep Green для генерации электроэнергии (с видео)". Phys.org . Получено 2013-12-03 .
  49. ^ ab Tweed, Katherine (2013-11-14). "Подводный кайт собирает энергию из медленных течений - IEEE Spectrum". IEEE . Получено 2013-12-03 .
  50. ^ «Разработчики приливной энергетики: EMEC: Европейский центр морской энергетики».
  51. ^ abc IEA-OES (29 февраля 2024 г.). Ежегодный отчет OES ​​2023: Обзор деятельности в области энергетики океана в 2023 г. (Отчет). Исполнительный комитет IEA Ocean Energy Systems.цитировать
  52. ^ "Grid-connected tidal test site". Европейский центр морской энергетики . Получено 2024-10-06 .
  53. ^ "Tidal customers". Европейский центр морской энергии . Получено 2024-10-06 .
  54. ^ "Испытательный полигон Центра океанических исследований энергии имени Фанди (FORCE)". tethys.pnnl.gov . Получено 2024-10-06 .
  55. ^ "MeyGen - Tidal Projects". Архивировано из оригинала 2020-12-27 . Получено 2020-10-07 .
  56. ^ "SAE обеспечивает CfD для сайта MyGen". Energy Global . 2024-09-05 . Получено 2024-10-06 .
  57. ^ Maksumic, Zerina (2024-09-05). «Отрасль приветствует рост проектов приливных течений после последних результатов аукциона по возобновляемым источникам энергии в Великобритании». Offshore Energy . Получено 2024-10-12 .
  58. ^ Унгоед-Томас, Джон (24.04.2022). «Может ли проект приливной энергетики Англси стать движущей силой новой энергетической революции?». The Observer . ISSN  0029-7712 . Получено 12.10.2024 .
  59. ^ Перри, Мэтью (2024-09-04). «AR6 реализует шесть проектов приливных течений с британским трубопроводом «уверенно растущим»». Energy Voice . Получено 2024-10-12 .
  60. ^ Акелла, Сурья (2023-07-10). "Франция одобряет €65m для проекта приливной энергетики FloWatt". Power Technology . Получено 2024-10-12 .
  61. ^ Максумич, Зерина (2024-10-04). «Приливная энергетическая система Proteus Marine Rewables на пути к сокращению расходов, подтверждает ЕИБ». Offshore Energy . Получено 2024-10-12 .
  62. ^ "План подводной электростанции для побережья". BBC News . 2007-10-31 . Получено 2024-10-06 .
  63. ^ "Обзор LUNAR ENERGY POWER LIMITED - Поиск и обновление информации о компании - GOV.UK". find-and-update.company-information.service.gov.uk .
  64. ^ ab "Alderney Renewable Energy Ltd". Are.gb.com. Архивировано из оригинала 2012-04-23 . Получено 2013-04-28 .
  65. ^ «Бурные приливы обрушились на Олдерни». 25 мая 2017 г.
  66. ^ ab "Возобновляемая энергия в фокусе - Журнал - Elsevier".
  67. ^ RWE npower renewables Sites > Проекты в разработке > Морские > Шхеры > Предложение: Anglesey Skerries Tidal Stream Array. Получено 26 февраля 2010 г.
  68. ^ "Проект приливной электростанции в Англси стоимостью 70 млн фунтов стерлингов снова отложен". 22 марта 2016 г.
  69. ^ Келси, Крис (2015-12-14). "Устройство приливной энергии DeltaStream установлено в море". Wales Online . Получено 2024-10-06 .
  70. ^ "Администраторы ищут покупателя для Tidal Energy Ltd". BBC News . 24 октября 2016 г.
  71. ^ "Admiralty Inlet Pilot Tidal Project | Tethys". Архивировано из оригинала 2014-05-26 . Получено 2014-05-07 .
  72. ^ "Округ Снохомиш отказывается от проекта по использованию приливной энергии". 30 сентября 2014 г.
  73. ^ "Open Hydro". Архивировано из оригинала 2010-10-23 . Получено 2010-11-08 .
  74. ^ «Приливы смывают OpenHydro». 26 июля 2018 г.
  75. ^ ab "Islay Energy Trust Home". www.islayenergytrust.org.uk .
  76. ^ "Разработки в области турбин с направленным потоком воды" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2012-09-13 . Получено 2013-04-28 .
  77. ^ Этуотер, Дж. Ф., Лоуренс, Дж. А. (2008) Ограничения приливной генерации электроэнергии в канале, Труды 10-го Всемирного конгресса по возобновляемым источникам энергии. (стр. 947–952)
  78. ^ Гарретт, К. и Камминс, П. (2005). "Потенциал мощности приливных течений в каналах". Труды Королевского общества A: Математические, физические и инженерные науки, том 461, Лондон. Королевское общество, 2563–2572
  79. ^ Строитель и инженер - Приливная плотина в Пембрукшире движется вперед Архивировано 11 сентября 2011 г. на Wayback Machine
  80. ^ "Новости: Последние новости, спорт, погода и события от WalesOnline". Wales Online .
  81. ^ "EnergyBulletin.net | NZ: Шанс переломить ситуацию с энергоснабжением | Новости об энергетике и пике добычи нефти". 22 мая 2005 г. Архивировано из оригинала 22-05-2005.
  82. ^ "Использование силы моря". Energy NZ, Vol 1, No 1. Зима 2007. Архивировано из оригинала 24.07.2011.
  83. ^ Залив Фанди получит три испытательные турбины. Архивировано 04.07.2008 в Wayback Machine.
  84. ^ Шульман, Робин (20 сентября 2008 г.). «Нью-Йорк тестирует турбины для производства электроэнергии». The Washington Post . ISSN  0740-5421 . Получено 20 сентября 2008 г.
  85. ^ "Verdant Power". Архивировано из оригинала 6 декабря 2010 года.
  86. ^ "Google Sites: Sign-in" (PDF) . accounts.google.com . Архивировано из оригинала 18 марта 2009 г.
  87. ^ "Приливная энергия реки Пискатакуа?". Архивировано из оригинала 2012-09-27 . Получено 2010-11-08 .
  88. ^ "Финансирование и оформление документов замедляют реализацию амбициозных планов по производству электроэнергии с использованием подводных турбин в реке Миссисипи | Деловые новости | nola.com". 24 апреля 2011 г.
  89. ^ "Обнародованы планы демонстрационной площадки приливной энергетики острова Уайт". BBC News . 2014-03-20.
  90. ^ "Тетис | Влияние ветра и морской возобновляемой энергии на окружающую среду". tethys.pnnl.gov .
  91. ^ "Проект оценки воздействия приливной энергии острова Рузвельт (RITE) на окружающую среду | Tethys". tethys.pnnl.gov .
  92. ^ "ПМЭК". 22 августа 2022 г.

Внешние ссылки