Nowa inteligentna turbina szansą na zrewolucjonizowanie wykorzystania energii pływów
Ponieważ woda pokrywa około dwóch trzecich powierzchni Ziemi, przedsięwzięcia z zakresu energii morskiej powinny odegrać kluczową rolę w zwiększaniu produkcji energii odnawialnej, jednocześnie nie zajmując cennej przestrzeni na lądzie. „Energia pływów ma potencjał jako nowe źródło czystej, obfitej i przewidywalnej energii w wielu regionach świata”, mówi koordynator projektu ELEMENT Gavin Denham z Nova Innovation w Zjednoczonym Królestwie. „W związku z tym opracowujemy turbiny pływowe, które są umieszczane pod wodą, na dnie morskim. Pozwalają one na zachowanie piękna krajobrazu, nie wymają budowy zapór ani barier i działają w harmonii z morską fauną i florą”.
Inteligentny system sterowania turbinami pływowymi
Badacze skupiają się obecnie na tym, aby innowacyjne rozwiązanie było jak najbardziej konkurencyjne. W tym celu rozpoczęto realizację finansowanego przez UE projektu ELEMENT, poświęconego opracowaniu inteligentnego systemu sterowania turbinami pływowymi. Koncepcja zakładała zastosowanie modelowania behawioralnego i zaawansowanych mechanizmów sterowania do optymalizacji osiągów turbiny i umożliwienia skuteczniejszego zarządzania szczytowymi obciążeniami w trudnym środowisku morskim. Oprócz poprawy osiągów i ogólnej żywotności turbiny inteligentny kontroler umożliwi wydłużenie okresów efektywnej pracy, co dodatkowo obniży koszty energii pływów. „Dostrzegliśmy szansę na skokową poprawę osiągów i żywotności turbiny, a także obniżenie kosztów eksploatacji systemów energii pływów”, wyjaśnia Denham. W prace nad rozwiązanie zaangażowało się 11 europejskich organizacji zrzeszonych w projekcie. Zespoły inżynierów pracowały wspólnie nad wprowadzeniem najlepszych praktyk i wniosków z sektora energetyki wiatrowej, aby stworzyć nowy inteligentny system sterowania przeznaczony specjalnie do turbin pływowych. „Konieczne było zmodyfikowanie projektu nowego systemu sterowania w turbinach na potrzeby różnych faz testów”, mówi Denham.
Odpowiednie osiągi w środowisku morskim
Nasz inteligentny system sterowania ELEMENT został przetestowany w wielu środowiskach, w tym na morzu w należącej do firmy elektrowni pływowej u wybrzeży Wysp Szetlandzkich w Szkocji. Testy te dostarczyły istotnych danych, umożliwiając zespołowi dalsze udoskonalanie technologii pod kątem realnych wymagań środowiska eksploatacji. Testy potwierdziły też zwiększoną wydajność, a także wzrost ilości wytwarzanej energii elektrycznej. Co ważne, inteligentny system sterowania pozwolił turbinom lepiej przewidywać obciążenia i zarządzać nimi, co przełożyło się na wydłużenie ich okresu eksploatacji. „Do uzyskanych wyników zastosowaliśmy modelowanie finansowe”, mówi Denham. „W ten sposób oszacowaliśmy, że system sterowania powinien zmniejszyć koszt energii o 17,7% w całym okresie eksploatacji turbiny”.
Szybszy rozwój energii pływów
Opracowana w ramach projektu technologia została już zastosowana w praktyce. „System sterowania sprawdza się w działających turbinach, w sposób widoczny przyczyniając się do poprawy ich osiągów”, mówi Denham. „Technologia będzie nadal monitorowana, dostosowywana i ulepszana, aby zmaksymalizować potencjał nowych i istniejących turbin”. Projekt ELEMENT toruje drogę do szybszego rozwoju sektora energii pływów. „Jednym z najważniejszych osiągnięć była ogólna redukcja kosztów produkcji energii, co pozwoli przyspieszyć wdrażanie strumienia pływów”, mówi Denham. „Badane będą wszystkie możliwości dalszego obniżania kosztów, aby sektor energii pływów mógł odegrać kluczową rolę w osiągnięciu zerowych celów netto w UE, Zjednoczonym Królestwie i innych regionach świata”.
Słowa kluczowe
ELEMENT, pływy, turbina, energia, odnawialna, morska, dno morskie
