Kolejny krok w kierunku wykorzystania energii pływów

Prądy przybrzeżnych wód pływowych stanowią źródło energii wykorzystywane przez urządzenia, które działają podobnie jak zanurzone turbiny wiatrowe. Jednak ze względu na dużą gęstość wody łopaty tych urządzeń mogą być mniejsze i obracać się wolniej. Ponadto cechy topograficzne, takie jak kanały wlotowe, mogą wzmacniać energię kinetyczną wytwarzaną przez szybkie prądy morskie poprzez tworzenie lejów i kanałów, przez które przepływa woda. Pomimo tego potencjału przemysł stoi przed wieloma wyzwaniami i nie osiągnięto jeszcze postępów porównywalnych z innymi źródłami odnawialnymi, takimi jak energia wiatrowa, czy słoneczna. Działania na morzu wymagają trwałego i odpornego na korozję solną sprzętu, a także wiążą się z ryzykiem dotyczącym bezpieczeństwa organizmów morskich.

Celem finansowanego ze środków UE projektu FLOTEC było wykorzystanie potencjału oceanu w zakresie generowania energii za pomocą pływających turbin wykorzystujących energię prądów morskich, pokazanie, w jaki sposób technologia ta może zapewnić zmniejszenie kosztów i ryzyka oraz zwiększenie niezawodności, a także opracowanie ram handlowych w celu włączenia tej technologii do europejskiej sieci przesyłowej.

Ustalenie nowych kryteriów dla energetyki pływów morskich

Kluczem do sukcesu projektu FLOTEC jest największa i najpotężniejsza na świecie turbina pływowa SR2000. Okres eksploatacji turbiny zaplanowano na dwadzieścia lat. Można ją umieścić w dowolnym akwenie na głębokości co najmniej 25 m, a dzięki systemowi cumowania można ją dostosować do większości typów dna morskiego. Na pływającej platformie znajdują się dwie turbiny o osi poziomej, osadzone tuż pod powierzchnią morza, gdzie prądy pływowe są najsilniejsze.

W kwietniu tego roku turbina SR2000 osiągnęła moc szczytową przy mocy znamionowej 2 megawatów (MW). Osiągnięciem zespołu projektowego jest wytworzenie ponad 18 MWh (megawatogodzin) energii w ciągłym 24-godzinnym okresie testowym. To osiągnięcie jest porównywalne z wynikami osiąganymi przez morskie turbiny wiatrowe.

Dalsza optymalizacja produkcji energii

W ramach projektu FLOTEC (Floating Tidal Energy Commercialisation) ulepszono turbinę pływową SR2000, tworząc wersję Mark 2. Zwiększono średnicę wirnika z 16 m do 20 m, co przypuszczalnie umożliwi zwiększenie przechwytywania energii o 50%. Dążąc do osiągnięcia elastycznego wytwarzania energii przy obciążeniu podstawowym, projekt wykorzystuje również innowacje w zakresie zautomatyzowanej produkcji stali, zintegrowanego magazynowania energii, scentralizowanego średnionapięciowego przetwarzania, amortyzatorów cumowniczych i produkcji łopat kompozytowych.

W celu zapewnienia łatwego dostępu i możliwości konserwacji turbin większość wewnętrznych elementów turbin zamontowano na platformie ponad powierzchnią wody. Kluczowym elementem ułatwiającym konserwację i umożliwiającym zmniejszenie ciągu podczas holowania była konstrukcja łopatek turbiny, które wysuwane są spod platformy. Program testowy jest prowadzony w Europejskim Centrum Energii Morskiej (EMEC) w Orkney w Szkocji, gdzie opatentowana technologia została podłączona do sieci przesyłowej Orkney w celu stopniowego eksportu energii elektrycznej. W ramach projektu brana pod uwagę jest nie tylko moc i wydajność hydrodynamiczna, ale także niski koszt utrzymania. Opracowywana jest również strategia zarządzania statkami.

Obieranie kursu naprzód

Turbiny SR2000 Mark 1 i 2 zostaną rozmieszczone obok siebie w EMEC, tworząc pływający układ turbin o mocy 4 MW, zdolny do produkcji energii ze zróżnicowanych okolicznych zasobów (prądów pływowych). Celem projektu jest zmniejszenie uśrednionego kosztu energii (Levelised Cost of Energy, LCOE), obejmującego koszty nakładów inwestycyjnych w odniesieniu do aktywów energetycznych elektrowni pływowej. Oczekuje się zmniejszenia LCOE z szacowanych obecnie 250 €/MWh do 200 €/MWh.

W celu zapewnienia wsparcia dla przemysłu Dyrekcja Generalna ds. Środowiska UE ogłosiła w zeszłym roku program wraz z propozycją planu inwestycyjnego o wartości 320 milionów euro. Celem jest zapewnienie 10% potrzeb energetycznych UE dzięki energii pływów i fal do 2050 roku. Pieniądze mają pomóc firmom w wypełnianiu luki między przeprowadzaniem demonstracji technologicznych a wejściem na rynek.

Więcej informacji można znaleźć na stronie:
strona projektu CORDIS