Skip to main content

Article Category

Article available in the folowing languages:

Skalowanie energii pływów morskich pozwoli wykorzystać morza jako ekologiczne źródło energii

Uczniowie szkół, którzy wyszli na ulice, domagają się od nas szybszego ograniczania zależności od paliw kopalnych oraz podjęcia wszelkich możliwych działań w celu ochrony bioróżnorodności. Kluczem do realizacji ich postulatów jest energia, którą możemy pozyskiwać z mórz, będących czystym i wydajnym źródłem energii odnawialnej. W ramach pewnego finansowanego przez Unię Europejską projektu prowadzone są inwestycje w innowacyjne technologie, które pozwolą nam na skuteczne wytwarzanie energii z mórz.

Energia

Społeczeństwo coraz głośniej domaga się bardziej zdecydowanych działań ukierunkowanych na przeciwdziałanie zmianom klimatycznym i większe wykorzystanie energii ze źródeł odnawialnych. W tę sytuację idealnie wpisuje się energia morska, której wykorzystanie może pokazać mieszkańcom Europy, że rządy nie pozostają głuche na ich żądania. Pierwsza na świecie instalacja wykorzystująca energię pływów na szeroką skalę została już uruchomiona na Europejskich wodach, w pobliżu brytyjskiego wybrzeża. Obecnie spodziewane jest znaczne obniżenie kosztów takich rozwiązań dzięki stopniowemu zwiększaniu się skali tego przemysłu. Jak twierdzą badacze skupieni wokół unijnego projektu CLEARWATER, w samym tylko Zjednoczonym Królestwie, przemysł wytwarzania energii z pływów morskich może doprowadzić do powstania 4 000 miejsc pracy i przynieść korzyści gospodarcze o łącznej wartości wynoszącej nawet 1,6 miliarda euro do 2030 roku. CLEARWATER jest pierwszym w historii projektem obejmującym wiele turbin, wykorzystującym technologię w skali komercyjnej. Wcześniej testowano wyłącznie pojedyncze urządzenia w ośrodkach takich jak EMEC w Szkocji. Jak twierdzi Drew Blaxland, dyrektor ds. turbin i inżynierii w firmie Atlantis Operations (UK Limited) realizującej projekt CLEARWATER: „Nasze osiągnięcia w ramach projektu to prawdziwy przełom, który wyznacza standardy dla przyszłych projektów. Torujemy drogę dla większych i bardziej konkurencyjnych cenowo projektów wykorzystujących prądy pływów morskich”. Turbina CLEARWATER została oficjalnie uruchomiona w kwietniu 2018 roku po skutecznym rozruchu instalacji oraz wstępnych przeglądach operacyjnych. Po roku działania, w kwietniu 2019 roku instalacja, której część stanowi turbina CLEARWATER wytworzyła ponad 15 GWh energii elektrycznej ze źródeł odnawialnych. Jak twierdzi Blaxland: „Ulepszone techniki instalacji, które zostały wykorzystane w ramach projektu CLEARWATER, w tym opracowanie innowacyjnych podwodnych połączeń elektrycznych, pozwoliły na skrócenie czasu instalacji turbin o połowę. Dzięki temu montaż turbiny jest teraz możliwy w czasie krótszym niż godzina. Takie rozwiązanie umożliwia nie tylko skrócenie czasu prac na morzu, ale także zmniejsza wymagania dotyczące okien pogodowych potrzebnych do ich przeprowadzenia”. Firma Atlantis Operations zamierza skupić się na dalszych innowacjach, aby zapewnić dalsze obniżanie uśrednionych kosztów energii elektrycznej wytwarzanej dzięki wykorzystaniu pływów morskich. Wskaźnik uśrednionego kosztu wytworzenia energii (ang. levelised cost of energy, LCOE) obejmuje zarówno wstępne nakłady kapitałowe na realizację instalacji, jak i koszty operacyjne elektrowni, przeliczone na równe płatności w zakładanym okresie eksploatacji. „Wskaźnik ten wymaga od nas spojrzenia na całą instalację, nie tylko na turbiny”, wyjaśnia Blaxland. W oparciu o osiągnięcia projektu CLEARWATER, firma opracowała szereg innowacji w zakresie technologii wytwarzania energii z pływów morskich, między innymi powiększając średnicę wirnika z 18 metrów do 20 metrów, a także zwiększając moc znamionową turbiny do 2 MW, co stanowi znaczące usprawnienie względem turbiny o mocy 1,5 MW zainstalowanej w ramach projektu. „Nowe rozwiązania pozwolą na zwiększenie wydajności każdej turbiny o 25 %, a także zwiększenie ilości energii elektrycznej wytwarzanej z częstotliwością sieci i napięcia prądu wysyłanego z turbin na brzeg, co pozwoli na ograniczenie strat energii”. Standardowe konstrukcje monopalowe zastąpią wykorzystywane dotychczas konstrukcje grawitacyjne stosowane w ramach projektu CLEARWATER, co pozwoli na ograniczenie ilości wykorzystywanej stali o 90 %. Firma wprowadziła również zmianę w turbinach, dzięki której obecnie możliwe jest podłączenie nawet siedmiu turbin do jednego kabla energetycznego biegnącego do brzegu. Takie rozwiązanie pozwala na zmniejszenie liczby kabli oraz prac na morzu niezbędnych do uruchomienia instalacji. Ponadto wprowadzone usprawnienia pozwalają na zwiększenie napięcia na kablu energetycznym dostarczającym energię na brzeg z 4 kV do 33 kV, co pozwala na zmniejszenie strat energetycznych podczas przesyłu energii do sieci o ponad 6 %.

Słowa kluczowe

CLEARWATER, instalacje pływowe, technologia wytwarzania energii z pływów, transformator podwodny, branża wytwarzania energii z pływów, zmiany klimatyczne, energia odnawialna

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania