მრეწველობა

მცურავი პლატფორმები: პერსპექტიული მომავალი ოფშორული განახლებადი ენერგიისთვის?

მცურავი პლატფორმები: პერსპექტიული მომავალი ოფშორული განახლებადი ენერგიისთვის?

პროტოტიპი Windfloat მცურავი ქარის ტურბინა აგუკადორაში, პორტუგალია [სურათის წყარო: Wikimedia Commons]

Trevor English– ის ინფორმაციით, სულ უფრო საინტერესოა, მზის ენერგიის კომპანიები, როგორიცაა იაპონიის Kyocera, აშენებენ მზის ენერგიის ახალ სადგურებს ტბებსა და წყალსაცავებზე განლაგებულ მცურავ პლატფორმებზე. კიოზერას სამი მათგანი უკვე მუშაობს და ასევე ამზადებს ახალ მეგა პროექტს სასმელი წყლის წყალსაცავში იამაკურას კაშხლის მიღმა, ტოკიოდან 32 კილომეტრში.

როგორც ტრევორ ინგლისი განმარტავს, ელექტროენერგიის გამომუშავების გარდა, მცურავი მზი ხელს უწყობს პანელების გაგრილებას, რაც მათ უფრო ეფექტურს ხდის და ასევე აჩრდილებს და აცივებს წყალს, რაც ხელს უშლის ან ზღუდავს წყალმცენარეების პოტენციურად მავნე ზრდის გავრცელებას. ეს პროექტები ასევე ხელს უწყობს წყლისგან აორთქლების სიჩქარის შენელებას, რაც ხელს უწყობს წყლის დონის შენარჩუნებას სულ უფრო ცხელი ზაფხულის განმავლობაში.

იაპონელები არ არიან მხოლოდ ის, ვინც მცურავი მზის განთავსება დაიწყო. 2014 წელს ინდოეთმა ააშენა 50 მგვტ მცურავი მზე, რომელიც ფარავს 1,27 მილიონ კვადრატულ მეტრს და ასევე დაიწყო მსგავსი, მცირე ზომის პროექტების განთავსება გუჯარატის შტატის სხვადასხვა არხებზე. სინგაპური ამ თამაშსაც იწყებს.

ამ პროექტების საფუძველი მეტ-ნაკლებად იდენტურია - სივრცის ნაკლებობა ჩვეულებრივი ხმელეთის მზის განლაგების მიზნით. ამასთან, მცურავი პლატფორმის პრინციპი არ შემოიფარგლება მზით. მართლაც, გლობალური ქარის ენერგიის სექტორი უკვე რამდენიმე წელია განათავსებს მცურავ ქარის მეურნეობებს, ეს ტექნოლოგია ასევე შეეფერება საზღვაო ენერგეტიკულ პროექტებს და არსებობს უამრავი გენიალური ჰიბრიდული დიზაინი, რომლებიც მოიცავს ”მრავალ ტექნოლოგიურ მიდგომას, როგორიცაა ქარი. და მზის.

ამ მცურავი მზის პროექტების ბოლოდროინდელ გამოჩენამდე, მცურავი პლატფორმები ძირითადად გამოიყენებოდა მონაცემთა შეგროვების მიზნით, ხარჯების შემცირების მიზნით. მაგალითად, 2014 წელს, ფრანგულმა კომპანიამ Nass & Wind Offshore- მ განათავსა 12 მეტრიანი დიამეტრის მცურავი პლატფორმა, რომელშიც გაერთიანებული იყო გაზომვის ინსტრუმენტები, რათა შეაგროვონ მონაცემები ბრეტანის სანაპიროებზე ქარის სიჩქარისა და ზღვის პირობების შესახებ. ამავე დროს, მეინსტრიმ განახლებადი ენერგია განათავსებს ჩრდილოეთ ზღვის პირველ კომერციულ მცურავ LiDAR ქარის საზომ მოწყობილობას ნარეკის ოფშორული ანემომეტრიისა და კვლევის პლატფორმაში, ნორთუმბერლენდის სანაპიროებთან.

Eolos Solutions– ის მიერ შემუშავებული FLS200 მცურავი მონაცემების შეგროვების სისტემა, LiDAR– ის საფუძველზე, [სურათის წყარო: Eolos]

მცურავი ქარის ტურბინები, რა თქმა უნდა, ახალი არ არის, მაგრამ ისინი ჯერ კიდევ ახალშობილებში არიან, ძირითადად შეზღუდულია სხვადასხვა სადემონსტრაციო პროექტებით. იდეა არსებობდა მინიმუმ 2006 წლიდან, როდესაც მასაჩუსეტსის ტექნოლოგიური ინსტიტუტის (MIT) და განახლებადი ენერგიის ეროვნული ლაბორატორიის (NREL) მკვლევარებმა შექმნეს ასეთი ტურბინა ფოლადის კაბელებით, რომლებიც უზრუნველყოფენ პლატფორმის კუთხეებს ფსკერზე. იაპონიამ ლიდერობდა 2009 წელს, სადემონსტრაციო პროექტით, რომელიც განლაგდა ნორვეგიის სანაპიროებთან და პორტუგალიის სანაპიროებთან კიდევ ერთი 2011 წელს. ამჟამად, იაპონიას აქვს სამი მცურავი ოფშორული ქარის პროექტი, მათ შორის მსოფლიოში პირველი მცურავი ქვესადგური. მას კიდევ აქვს სადემონსტრაციო პროექტები.

აშშ აგრძელებს გეგმას, რომ განავითაროს წინა კომერციული მცურავი ტურბინის მასივი წყნარი ოკეანის დასავლეთ სანაპიროებთან. ევროპის სამი ქვეყანა, რომლებიც ყველაზე მეტად ჩართულნი არიან მცურავ ოფშორულ ქარში, არიან საფრანგეთი, პორტუგალია და შოტლანდია.

2015 წლის ივნისში, ენერგეტიკის ტექნოლოგიის ინსტიტუტმა (ETI) გამოავლინა მცურავი ოფშორული ქარი, როგორც გაერთიანებული სამეფოს ენერგოსისტემის დეკარბონიზაციის ერთ-ერთი წამყვანი ტექნოლოგიური ვარიანტი, რომელიც უზრუნველყოფს 8-16 GW ოფშორული ქარის წარმოების სიმძლავრეს.

მცურავი ოფშორული ქარის ელექტროსადგურები შეიძლება ჰქონდეს მთელი რიგი სარგებელი მათი ჩვეულებრივი ბიძაშვილების ზემოთ. დასაწყისისთვის, ღრმა წყლებში განლაგებული ნებისმიერი ქარის ელექტროსადგური თვალშისაცემი იქნება სანაპირო ზონებისგან, რითაც შემცირდება მათი განვითარების წინააღმდეგობა. მათ ასევე შეეძლებათ ისარგებლონ უფრო ძლიერი ქარებიდან, რომლებიც უფრო შორს მიდიან ზღვაში - როგორც წესი, ნაპირიდან 30 – დან 100 მილამდე არის დაშორებული - რითაც მეტ ენერგიას გამოიმუშავებენ. ამასთან, ღრმა წყლის ჩვეულებრივი პროექტები ძვირია, ძირითადად, ფონდების ღირებულების გამო. მცურავი ოფშორული ქარის პლატფორმები ამას თავიდან აიცილებს. გარდა ამისა, ადგილზე მშენებლობის ნაცვლად, ისინი შეიძლება აწყობილი იქნას ხმელეთზე და გადმოიყვანონ ზღვაში, რითაც ხელს შეუწყობენ მშენებლობის ხარჯების შემცირებას, განსაკუთრებით მძიმე ლიფტების სამონტაჟო გემების მოთხოვნის გათვალისწინებით.

ოფშორული ქარის ბაზრები, რომლებიც სულ უფრო მეტად ათვალიერებენ მცურავი პლატფორმის მიდგომას, მოიცავს იაპონიას, აშშ-ს და ევროპის რიგ ქვეყნებს, აგრეთვე დიდ ბრიტანეთს. პოტენციურად, მცურავი ოფშორული ქარი განსაკუთრებით შეიძლება გამოყენებულ იქნას ხმელთაშუაზღვისა და ატლანტისკის სანაპირო ზოლისთვის. სამწუხაროდ, ტექნოლოგია ჯერ კიდევ საწყის ეტაპზეა და ამიტომ მას მასშტაბის სრულად დემონსტრირება ჯერ არ მოუხდენია. დღესდღეობით მსოფლიოში ოცდაათზე მეტი მცურავი ოფშორული ქარის პროექტი მუშაობს, მაგრამ აქედან მხოლოდ ხუთი აჩვენა სრული მასშტაბით (1 მეგავატს გადააჭარბა).

ისევე როგორც სხვა ახალდაბადებული ტექნოლოგიების შემთხვევაში, მის სრულ პოტენციურ განვითარებას მთავრობა უნდა უჭერდეს მხარს. თუ ეს გათვალისწინებულია, მრავალი საპროგნოზო მაჩვენებელი მიუთითებს იმაზე, რომ მცურავ ოფშორულ ქარს შეიძლება მიაღწიოს ხარჯების პარიტეტს ჩვეულებრივი ფიქსირებული ფსკერის ოფშორული ქრით 2020-იან წლებში, ენერგიის გათანაბრებული ღირებულებით (LCOE) 85-95 £ MWh მსხვილი, კომერციული მასშტაბის პროექტებისთვის. ხარჯების შემდგომი შემცირება შეიძლება მიღწეულიყო დროთა განმავლობაში.

მცურავი პლატფორმის მიდგომის სხვა ტექნოლოგია თერმული ენერგიაა. ახლახან, პროფესიონალურმა სერვისულმა კომპანიამ Bureau Veritas (BV) მიანიჭა პრინციპის დამტკიცება (AiP) ახალი 6,700 ტონა, ოთხსაფეხურიანი 1 მეგავატიანი მცურავი პლატფორმისთვის, რომელსაც ეწოდება Ocean Thermal Energy Converter (OTEC), რომელიც შეძლებს სითბოს ენერგიის გამომუშავებას. ოკეანეში.

ტექნოლოგია შეიმუშავა კორეის გემებისა და ოკეანეების ინჟინერიის კვლევითმა ინსტიტუტმა (KRISO), თუმცა მრავალი წლის განმავლობაში განიხილებოდა ეს პრინციპი, რომლის განხილვა პირველად მოხდა 1880-იან წლებში. ამ ახალი კორეული პროექტის გამოჩენამდე მოქმედი ერთადერთი OTEC მოწყობილობა იყო, რომელიც მეთვალყურეობდა იაპონიის საგას უნივერსიტეტს. Pelc and Fujita (2000) თანახმად, 88000 ტერავატ საათამდე ენერგიის გამომუშავება შეიძლება წელიწადში ისე, რომ გავლენა არ მოახდინოს ოკეანის თერმულ სტრუქტურაზე, რომელშიც ეს მოწყობილობებია განთავსებული. მოწყობილობებს შეუძლიათ წარმოადგინონ ცივი წყალი, როგორც სუბპროდუქტი, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას კონდიცირებისა და გაგრილებისთვის. იაპონია იყო უდიდესი ქვეყანა, რომელიც წვლილს შეიტანდა OTEC– ის განვითარებაში, დაახლოებით 1970 წლიდან, როდესაც ტოკიოს ელექტროენერგეტიკულმა კომპანიამ ააშენა OTEC პროექტი კუნძულ ნაურუსთან. აშშ-მ ასევე შეიმუშავა OTEC პროექტები, განსაკუთრებით ჰავაის სანაპიროებთან და ინდოეთმა 2002 წელს გამოსცადა საპილოტე მოწყობილობა ტამილ ნადუს მახლობლად.

აგრეთვე იხილეთ: ოფშორული ქარის ლოგისტიკა: გემები, რომლებიც დასაქმებულია საზღვაო ქარის მონტაჟზე

ახალი OTEC მოწყობილობა შეძლებს მუშაობას 24 საათის განმავლობაში. იგი იყენებს ტემპერატურის დიფერენცირებას ცივ წყალს სიღრმეში და ზედაპირთან ახლოს მდებარე თბილ წყალს შორის სამუშაო სითხის დახურული ციკლის საშუალებით ენერგიის გამომუშავების მიზნით. ეს ორთქლდება, ტურბო – ალტერნატორს მართავს, რომელიც ენერგიას გამოიმუშავებს. ამის შემდეგ იგი სისტემაში იკუმშება და ციკლირდება.

OTEC თავდაპირველად განლაგდება სამხრეთ ტარავას სანაპიროებზე, წყნარი ოკეანის სამხრეთ ნაწილში, 1,300 მეტრის სიღრმეში. პროექტის წარმატებით დასრულების შემთხვევაში, მასშტაბური იქნება 100 მეგავატიანი კომერციული მოწყობილობის წარმოება.

თუ ტექნოლოგიის წარმატებით დემონსტრირება შესაძლებელია და მთავრობები მზად არიან მხარი დაუჭირონ მას განვითარების პროცესში, მცურავი განახლებადი ენერგია ნათელ მომავალს ელოდება. ამ სექტორში რამდენიმე ხმა ოპტიმისტურია, განსაკუთრებით ბოლოს, პორტსმუთის უნივერსიტეტის პროფესორი კარლ როსი, რომელიც ამ წლის დასაწყისში ვარაუდობს, რომ მომავალში იხილავთ მცურავ კუნძულებს, რომლებიც აერთიანებენ მზის, ქარისა და მოქცევის ენერგიის ტექნოლოგიებს, ენერგიის გამომუშავებას შორს, თუ სად ისინი იმუნურნი იქნებიან წინააღმდეგობისგან ხმაურისა და უსიამოვნო შეხედულებისამებრ და შესაძლოა პოტენციურად შექმნან ადამიანთა მცირე თემების სახლები. ეს კუნძულები ზღვის ფსკერზე მიბმული იქნებოდა მილაკიანი სვეტებით და შეეძლო დაეხმარა ქარის ტურბინებს მზის პანელებით, რომლებიც დაფარავს ზედაპირს და მოქცეული ენერგიის მოწყობილობებს მათ ქვეშ. განლაგების შესაფერისი ადგილები შეიძლება მოიცავდეს ჩრდილოეთ ზღვას, შოტლანდიის დასავლეთ სანაპიროსთან და შესაძლოა ლაშქრის გახსნის მონაკვეთებს.

ეს საკმაოდ დამაინტრიგებელი ხედვაა, მაგრამ ეჭვგარეშეა, რომ მცურავი განახლებადი ენერგია ძალზე ამაღელვებელი ტექნოლოგიაა, გლობალური ენერგეტიკული სისტემის ტრანსფორმაციის უამრავი პოტენციალით, თუ ის წარმატებით შეიძლება განვითარდეს და კომერციულ იქნას.


Უყურე ვიდეოს: ილონ მასკის გრანდიოზული პროექტი (სექტემბერი 2021).