新闻宏观经济美国潮汐能源初创公司在科德角测试模块化涡轮机,NREL研究凸显巨大海洋潜力

美国潮汐能源初创公司在科德角测试模块化涡轮机,NREL研究凸显巨大海洋潜力

作者: OilPrice.com·

要点速览

  • Sitkana 正在 Marine Renewable Energy Collaborative 的 Bourne Tidal Test Site 测试一款小型模块化潮汐涡轮机,该地点的潮流速度可达四节。
  • 2021 年 NREL 研究发现,美国海洋能源年发电潜力约为 2,300 太瓦时,相当于 2019 年全美总发电量的 57%。
  • 由于严酷海洋环境带来的高建设和维护成本,美国目前没有商业运营的潮汐发电厂。
  • Sitkana 的模块化涡轮机设计旨在简化安装和维护,或可使潮汐能源在依赖高成本柴油发电机的偏远沿海社区更具可行性。
  • 科德角测试地点使研究人员能够在同一地点评估涡轮机的发电性能、真实海洋环境下的耐久性以及与野生动物的相互作用。
美国潮汐能源初创公司在科德角测试模块化涡轮机,NREL研究凸显巨大海洋潜力

总部位于阿拉斯加的潮汐能源初创公司 Sitkana 正在马萨诸塞州附近海域试运行一款新的小型模块化涡轮机,旨在利用美国规模庞大且尚未充分开发的潮汐发电资源。由于潮汐由月球和太阳的引力驱动,潮流遵循可预测的周期——这使潮汐能源相较于风能和太阳能等间歇性可再生能源,具备更强的稳定性。该涡轮机正在科德角强劲的潮流中接受测试,以评估其在真实条件下的性能和耐久性,并判断该设计是否适合商业化扩展。

其潜在影响十分显著。国家可再生能源实验室(NREL)于 2021 年的一项研究发现,美国海洋能源的总潜力约为每年 2,300 太瓦时,相当于 2019 年全美总发电量的 57%。该 NREL 报告 指出:“即使只捕获技术资源潜力中的一小部分,海洋能源技术也将为我国的能源需求作出重大贡献。”

尽管潜力巨大,美国目前仍没有商业运营的潮汐发电厂。严酷的海洋环境——海水腐蚀、生物污损以及极端风暴力——长期以来推高了建设和维护成本,导致该领域商业化进展缓慢。如今在 Marine Renewable Energy Collaborative(MRECo)的 Bourne Tidal Test Site(BTTS) 测试的这款涡轮机模型,或可成为克服这些障碍的重要早期一步。

与大多数固定于海床的大型潮汐能源原型不同,Sitkana 的设计明显更小且具备模块化特征。这种方法有望简化安装、扩展和维护,即便在偏远沿海社区也更具可行性;而这些地区中,许多目前依赖昂贵的柴油发电机,燃料需要通过驳船或飞机运入。尽管 BTTS 设施规模较小且带有探索性质,但在那里生成的数据可能对未来潮汐能源研究与工程设计具有重要价值。

Sitkana 创始人兼首席执行官 Lance McMullan 近日在接受 Interesting Engineering 采访时表示:“我们的目标是让海洋能源在偏远地区更容易建造、部署和维护。” McMullan 进一步解释说:“随着我们迈向商业部署,这项测试至关重要。”

科德角的测试地点潮流强劲,水流速度可达四节,非常适合对系统进行极限测试,并为设计提供关键洞见。McMullan 在接受 Offshore Energy 采访时表示:“BTTS 是少数几个可以在一个地点评估我们整个系统的地方之一。”他补充说:“除了测量功率表现之外,我们还能在真实海洋环境中观察其运行情况,并更好地了解与野生动物之间的相互作用。”

这类技术的潜在应用和影响远远超出美国国界。虽然美国和加拿大拥有经调查确认的最高波浪能潜力,但如果得到充分开发,这项技术有望满足全球相当一部分能源需求。Ocean Energy Europe 发布的一份新报告得出结论,海洋能源有潜力满足欧盟当前能源消费的 21%,以及全球电力需求的 13%。在欧洲试图建立能源独立、摆脱化石燃料进口并应对看似无休止的能源危机之际,这可能成为彻底改变局势的关键。

欧洲目前在潮汐能源研发支出方面处于领先地位,但由于美国能源部提供了“可观”的资金计划,美国正在迅速追赶。BTTS 试验只是美国水域中正在探索的众多前沿潮汐技术之一。在五大湖地区,密歇根大学的研究人员已经部署了微型原型装置,未来有望为该地区的岛民提供电力。而在西海岸,加利福尼亚州门洛帕克的一家研究机构正在测试可为离网沿海社区发电的水下风筝。

Haley Zaremba 供 Oilprice.com 撰稿

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