• Aleksander Nowaczewski

Przyszłościowe wytwarzanie energii? Energia falowa i pływowa, a także platformy hybrydowe

Aktualizacja: 13 lis 2020

data: 06/09/2020


Sektor odnawialnych źródeł energii jest skupiony głównie w okolicach energii słonecznej i wiatrowej. Ze względu na spadające ceny na rynku oraz liczne instrumenty finansowe, te technologie są doskonałą alternatywą dla węgla. Ten artykuł będzie skupiony na nowszych źródłach odnawialnej energii, która pochodzi z oceanu.


Okazuje się morza i oceany nie są tylko źródłem stabilnych i silnych wiatrów, które są wykorzystywane w takich technologiach jak offshore czy floating wind, ale również innych nośników energii, jakimi są fale i pływy.


Energia pływów

Energia pływów pochodzi z masowego przemieszczenia się ogromnych ilości wody, spowodowanych ruchem księżyca oraz słońca względem ziemi, za czym idą fluktuacje grawitacji (są to tzw. przypływy i odpływy). Energia pływów jest wytwarzana poprzez napędzanie podwodnych turbin masami wody, a wyprodukowana energia mechaniczna jest przekształcana na elektryczną w prądnicy.


Energia falowa

Jest kilka sposobów na wytwarzanie energii elektrycznej z fal. Najpopularniejszym z nich jest tzw. elektrownia mechaniczna. Wykorzystuje ona siłę wyporu fali do wykonywania ruchu pionowego i napędzania prądnicy.


Popularna jest również metoda elektrowni pneumatycznych, w których fala wymusza ruch powietrza, aktywizującego turbinę, a następnie prądnicę. Pozostają także mniej popularne technologie, takie jak elektrownie indukcyjne oraz hydrauliczne.


Energia oceaniczna ma o tyle przewagę nad fotowoltaiką i energią wiatrową, że nie cierpi na tak dużą zmienność czynników naturalnych, które są niezbędne do działania. W przypadku paneli i wiatraków, nie można zaprzeczyć, że liczne wahania warunków pogodowych znacznie wpływają na wydajność technologii. Instalacje pływowe i falowe nie cierpią z tego powodu, z racji tego że ocean jest stale, w mniejszym bądź większym, ruchu. Są doskonałą alternatywą do stabilizacji systemu elektroenergetycznego.


Dodatkowo mają wysoki potencjał do zastosowania na wyspach, gdzie problematyczne jest połączenie z systemem elektroenergetycznym.


Energia oceaniczna w Europie i na świecie

Zgodnie z informacjami, podanymi przez Międzynarodową Agencję Energii Odnawialnej (IRENA, europejskie przedsiębiorstwa posiadają ok. 23% światowych patentów na energię oceaniczną. Stawia to Europę w pozycji światowego lidera na na rynku energii pływowej i falowej.


Okazuje się, że rynek energii oceanicznej jest silnie zdominowany przez energię pływową, ponieważ stanowi ona aż 98% pozyskiwanej energii oceanicznej. Łączna światowa moc wynosi 512,5 MW. Odpowiadają za nią głównie dwie duże elektrownie: we Francji - 240 MW i w Korei Południowej - 254 MW.


W zakresie tematu energii falowej, aktualnie na świecie istnieją 33 konwertery, rozmieszczone w ramach 9 instalacji, o całkowitej mocy 2,3 MW.


Pomimo tego, że energia pływowa ma aktualnie silniejszą pozycję na rynku i jest bliższa komercjalizacji, to według analiz IRENA globalny potencjał energii falowej jest wyższy. Jest to związane przede wszystkim z większą ciągłością źródła energii falowej, a także prawie zerowym wpływem na ekosystemy morskie. Ze względu na czynniki naturalne, źródło pływowe jest zdolne do napędzania turbin od 6 do 12 godzin na dobę, a falowe cały czas. Według szacunków, przyszły potencjał energii fal, to ok. 29 500 TWh rocznie, w porównaniu z 1200 TWh rocznie energii pływowej, w także związku z ograniczeniami geograficznymi. Teoretycznie oznacza to, że w przyszłości energia falowa byłaby zdolna do pokrycia rocznego globalnego zapotrzebowania na prąd.


Energia falowa i pływowa są jeszcze niedojrzałymi technologiami. Zdaniem PNAS aby rozwinęły skrzydła, niezbędna będzie ingerencja publiczna, w celu obniżenia kosztów na rynku. Kluczowe znaczenie będzie miało wsparcie kapitałowe. Znaczną rolę odegrają pewnie instrumenty finansowe. Zgodnie z szacunkami, do 2030 roku będzie możliwe osiągnięcie 10 GW globalnej energii oceanicznej. Na świecie jest obecnie realizowanych 10 różnych rodzajów technologii energii falowej.


Wpływ technologii na środowisko

Aktualnie trwają intensywne badania, dotyczące wpływu technologii pływowej na morską faunę, florę i rybołówstwo. Jedynie pewne jest, że przez obracające się turbiny, będzoe ginąć wiele ryb.


W przypadku technologii falowej, nie wykryto jeszcze żadnego oddziaływania na morskie ekosystemy.


Dodatkowym wyzwaniem mogą być wysokie koszty materiałów zabezpieczających instalacje przed działaniem soli morskiej.


Platformy hybrydowe

Kilka miesięcy temu niemiecki koncern Sinn Power, zaprezentował technologię, zdolną do pobierania energii falowej, wiatrowej i słonecznej, jednocześnie. Platformy mechaniczne są w stanie poradzić sobie z falami nawet do 6 metrów wysokości. Na powierzchni 12 x 12 metrów można zamontować panele fotowoltaiczne o łącznej mocy 20 MW, a także turbiny wiatrowe o maksymalnej mocy 6 kW. Firma zapewnia, że materiały budowlane czynią platformę hybrydową całkowicie niewrażliwa na słoną wodę.


Ciekawostka

Kiedyś zastanawiano się nad wykorzystaniem prądów morskich w celu wytwarzanie energii, ponieważ ich średnia moc jest oceniana na prawie dwa razy większą niż spadek wód śródlądowych, lecz udowodniono że turbiny podwodne hamują przepływ wody, a prądy morskie mają ogromne znaczenie dla klimatu i nawet minimalne spowolnienie może być katastrofalne w skutkach.




przypisy:

https://www.geekweek.pl/news/2020-06-02/plywajace-platformy-jednoczesnie-zbieraja-energie-wiatru-slonca-i-fal/

https://www.euractiv.com/section/energy/interview/irena-chief-europe-is-the-frontrunner-on-tidal-and-wave-energy/

https://pl.esdifferent.com/difference-between-tidal-and-wave-energy

https://www.odnawialne-firmy.pl/index.php/wiadomosci/pokaz/22,elektrownie-morskie-falowe#


0 wyświetlenia0 komentarz

Ostatnie posty

Zobacz wszystkie