+
Industrija

Plutajuće platforme: Obećavajuća budućnost za priobalne obnovljive izvore energije?

Plutajuće platforme: Obećavajuća budućnost za priobalne obnovljive izvore energije?

Prototip plutajuće vjetroturbine Windfloat u Agukadori, Portugal [Izvor slike: Wikimedia Commons]

Sve više, kako je Trevor English objavio za Zanimljivi inženjering, kompanije za solarnu energiju, poput japanske Kyocere, grade nove elektrane na solarnu energiju na plutajućim platformama postavljenim na jezerima i rezervoarima. Kyocera ih ima tri koja već rade, a također pripremaju novi mega projekt za raspoređivanje na rezervoaru s pitkom vodom iza brane Yamakura, 32 kilometra istočno od Tokija.

Kao što Trevor English objašnjava, osim što proizvodi električnu energiju, plutajuća solarna energija pomaže u hlađenju panela, čime ih čini učinkovitijima, a također zasjenjuje i hladi vodu, sprječavajući ili ograničavajući širenje potencijalno štetnog rasta algi. Ovi projekti također pomažu usporiti brzinu isparavanja iz vode, čime pomažu u očuvanju razine vode tijekom sve vrućih ljeta.

Nisu Japanci jedini koji su počeli s raspoređivanjem plutajuće solarne energije. Indija je 2014. godine izgradila 50 MW plutajuće solarne energije koja pokriva 1,27 milijuna četvornih metara, a također je započela s postavljanjem sličnih, manjih projekata na različitim kanalima u državi Gujarat. Singapur je također ušao u ovu igru.

Obrazloženje ovih projekata je više-manje identično - nedostatak prostora za razmještanje konvencionalnih zemaljskih sunčevih zraka. Međutim, princip plutajuće platforme nije ograničen samo na solarnu energiju. Zapravo, globalni sektor energije vjetra već nekoliko godina postavlja plutajuće vjetroelektrane, tehnologija je također pogodna za projekte pomorske energije, a postoji niz genijalnih hibridnih dizajna koji "lebde okolo" koji uključuju višetehnološke pristupe poput vjetra i solarna.

Prije nedavne pojave ovih plutajućih solarnih projekata, plutajuće platforme uglavnom su se koristile za prikupljanje podataka kako bi se smanjili troškovi. Primjerice, 2014. godine, francuska tvrtka Nass & Wind Offshore postavila je plutajuću platformu promjera 12 metara koja uključuje niz mjernih instrumenata za prikupljanje podataka o brzinama vjetra i stanju mora na obali Bretanje. Otprilike u isto vrijeme, Mainstream Renewable Power razmjestio je prvi komercijalni plutajući uređaj za mjerenje vjetra LiDAR na Sjevernom moru na podmorskoj platformi za anemometriju i istraživanje Narec, u blizini obale Northumberlanda.

Plutajući sustav za prikupljanje podataka FLS200, zasnovan na LiDAR-u, razvio Eolos Solutions [Izvor slike: Eolos]

Plutajuće turbine na vjetar sigurno nisu nove, ali još uvijek su u povojima, uglavnom ograničene na razne demonstracijske projekte. Ideja postoji barem od 2006. godine kada su istraživači s Massachusetts Institute of Technology (MIT) i Nacionalnog laboratorija za obnovljivu energiju (NREL) dizajnirali takvu turbinu s čeličnim kablovima koji pričvršćuju uglove platforme na morsko dno. Japan je preuzeo vodstvo 2009. godine demonstracionim projektom koji je postavljen na obali Norveške, a drugi na portugalskoj obali 2011. godine. Trenutno Japan ima u pogonu tri plutajuća priobalna projekta o vjetru, uključujući prvu plutajuću podstanicu na svijetu. U pripremi su daljnji demonstracijski projekti.

SAD slijedi s planovima za razvoj pretkomercijalnog plutajućeg turbinskog sklopa kod zapadne obale Tihog oceana. Tri europske zemlje koje su najviše zahvaćene plutajućim pučinskim vjetrom su Francuska, Portugal i Škotska.

U lipnju 2015. godine Institut za energetsku tehnologiju (ETI) identificirao je plutajući priobalni vjetar kao jednu od vodećih tehnoloških opcija za dekarbonizaciju energetskog sustava Ujedinjenog Kraljevstva, pružajući oko 8-16 GW obalnih kapaciteta za proizvodnju vjetra.

Plutajuće priobalne vjetroelektrane mogle bi imati niz prednosti iznad svojih uobičajenih rođaka. Za početak, bilo koja vjetroelektrana smještena u dubljim vodama bit će izvan vidokruga daleko od obalnih područja, što će smanjiti protivljenje njihovom razvoju. Također će moći iskoristiti jače vjetrove dalje prema moru - obično 30 do 100 milja udaljene od obale - i tako generirati više energije. Međutim, konvencionalni projekti dubokih voda skupi su, uglavnom zbog cijene temelja. Plutajuće priobalne vjetro platforme to će izbjeći. Nadalje, umjesto da se grade na licu mjesta, oni se mogu sastaviti na kopnu i izvući na more, što pomaže smanjenju troškova gradnje, posebno s obzirom na zahtjev za brodovima za postavljanje teških dizala.

Pučinska tržišta vjetra koja se sve više bave pristupom plutajuće platforme uključuju Japan, SAD i brojne europske zemlje, kao i Veliku Britaniju. Potencijalno, plutajući pučinski vjetar mogao bi biti posebno primjenjiv na Mediteranu i atlantskoj obali. Nažalost, tehnologija je još uvijek u povojima i stoga je još uvijek nije u potpunosti demonstrirana u velikim razmjerima. Trenutno se u svijetu trenutno razvija preko trideset projekata plutajućih priobalnih vjetroelektrana, ali od njih je samo pet pokazanih u punom opsegu (više od 1 MW).

Kao i kod ostalih novih tehnologija, njihov puni potencijalni razvoj mora podržati vlada. Ako je to predviđeno, brojne projekcije troškova ukazuju na to da bi plutajući priobalni vjetar u nekom trenutku tijekom 2020-ih mogao doseći troškovni paritet s uobičajenim offshore vjetrom s fiksnim dnom, s poravnatim troškovima energije (LCOE) od 85 do 95 funti po MWh za velike projekte komercijalnih razmjera. Daljnja smanjenja troškova mogla bi se postići s vremenom.

Druga tehnologija koja je prihvatila pristup plutajuće platforme je toplinska energija. Nedavno je tvrtka za profesionalne usluge Bureau Veritas (BV) dala načelno odobrenje (AiP) za novu plutajuću platformu od 1 700 M tona s četiri palube od 1 MW, nazvanu Ocean Thermal Energy Converter (OTEC) koja će moći generirati energiju iz topline u oceanu.

Tehnologiju je razvio Korejski istraživački institut za brodove i oceanski inženjering (KRISO), iako se o tom načelu raspravlja već dugi niz godina, a prvi je put predstavljen 1880-ih. Prije pojave ovog novog korejskog projekta, jedini OTEC uređaj koji je radio bio je onaj koji je nadziralo Sveučilište Saga u Japanu. Prema Pelcu i Fujiti (2000.), godišnje bi se moglo generirati do 88 000 teravat-sati energije, a da to ne utječe na toplinsku strukturu oceana u kojem su ti uređaji raspoređeni. Uređaji mogu proizvoditi hladnu vodu kao nusproizvod koji se može koristiti za klimatizaciju i hlađenje. Japan je bila glavna država koja je pridonijela razvoju OTEC-a, otprilike od 1970. godine, kada je Tokijska elektroenergetska tvrtka izgradila OTEC projekt na otoku Nauru. SAD su također razvili OTEC projekte, posebno na obali Havaja i Indija je 2002. godine testirala pilot uređaj u blizini Tamil Nadua.

POGLEDAJTE I: Offshore logistika vjetra: Brodovi zaposleni u offshore vjetroelektranama

Novi OTEC uređaj moći će raditi danonoćno. Koristi temperaturnu razliku između hladne vode u dubini i toplije vode u blizini površine za stvaranje energije putem zatvorene petlje radne tekućine. Ovo je ispareno, pokrećući turbo-alternator koji generira energiju. Zatim se kondenzira i provlači kroz sustav.

OTEC će u početku biti raspoređen na obali Južne Tarawe u južnom Tihom oceanu, u vodi dubokoj 1.300 metara. Ako je projekt uspješan, bit će proširen kako bi se proizveo uređaj od 100 MW komercijalne razmjere.

Ako se tehnologija može uspješno demonstrirati i vlade su je voljne podržati tijekom svog razvoja, tada plutajuća obnovljiva energija ima svijetlu budućnost. Nekoliko je glasova u ovom sektoru optimistično, posebno nedavno, profesor Carl Ross sa Sveučilišta Portsmouth, koji je početkom ove godine sugerirao da bi budućnost mogla vidjeti plutajuće otoke koji uključuju sunčevu energiju, energiju vjetra i plime i oseke, proizvodeći energiju daleko da bi vidjeli gdje bili bi imuni na protivljenje zbog buke i neuglednosti i čak bi potencijalno mogli pružiti domove malim zajednicama ljudi. Ti bi otoci bili usidreni na morsko dno cjevastim stupovima i mogli bi podupirati vjetroturbine solarnim pločama koje prekrivaju površinu i uređajima za plimnu energiju ispod njih. Pogodna područja za raspoređivanje mogla bi obuhvaćati Sjeverno more, zapadnu obalu Škotske i eventualno početne dionice La Manchea.

Ovo je prilično intrigantna vizija, ali nema sumnje da je plutajuća obnovljiva energija izuzetno uzbudljiva tehnologija s puno potencijala za transformaciju globalnog energetskog sustava ako se može uspješno razviti i komercijalizirati.


Gledaj video: Ulaganje u obnovljive izvore spas za BiH (Siječanj 2021).