Bølgeenergi vil råde i tillegg til andre desentraliserte energier

Bølgekraft er muliggjort av en enorm mengde kinetisk energi generert av bevegelsen av vann i verdenshavene. Denne energien kan omdannes til elektrisitet, drive boliger, transport og industri. En av hovedfordelene med bølgeenergi er dens forutsigbarhet. Faktisk, siden bølgene er skapt av vinder som blåser lange avstander over havoverflaten, reduserer dette effektivt mye av usikkerheten om mulig energiproduksjon.

Fornybar energimiks

I tillegg kan blandingen av vind-, sol- og bølgekraft virke for å utjevne deres kombinerte produksjon, noe som fører til en mer forutsigbar og stabil fornybar energimiks.

Husk at mengden energi som genereres av bølgene er lav (1 watt per kvadratmeter per år, eller 200 ganger mindre enn direkte solenergi), men den multipliseres med den enorme overflaten som tilbys av havet som kan nås denne energien. gjenvunnet.

Resultatet: bølgekraft har den høyeste energitettheten av enhver fornybar energikilde, sammenlignet med andre som vind, sol, biomasse og geotermisk energi. Den anslåtte effektiviteten til bølgekraft er markant høyere enn for vindkraft med et potensial på rundt 40 TWh per år i Frankrike.

Gjeldende estimater for havkraft varierer fra 20 000 til 80 000 TWh elektrisitet per år, noe som representerer 100 til 400 % av det globale elektrisitetsbehovet.

Ocean Energy System (OES) vurderinger basert på tekniske potensialkriterier anslår en global kapasitet for bølgeenergiinstallasjoner på 337 GW innen 2050, mens Det internasjonale energibyrået (IEA) anslår en installasjonskapasitet på 63 GW forutsatt teknisk potensial og politiske rammer.

fremvoksende industri

Bølgeenergi er en fremvoksende industri med de fleste teknologier i et umodent stadium. Den teknologiske utviklingen står overfor utfordringer på grunn av at det er usikkert å jobbe med havmiljøet (spesielt til sjøs). På den annen side hindrer politiske rammer og statlige finansieringsprioriteringer den raske veksten i denne næringen.

Påminnelse om hvordan elektrisitet produseres.

• Energien fra bølger som treffer strandlinjen omdannes til elektrisitet av en bølgeenergiomformer (WEC), i hovedsak en kraftstasjon.
• Vannstanden i kammeret stiger og synker med bølgens rytme, slik at luft skyves frem og tilbake gjennom turbiner festet til en toppåpning i kammeret. Den komprimerte og dekomprimerte luften har nok kraft til å drive turbinene. Turbinen drives i samme retning av den frem- og tilbakegående luftstrømmen gjennom turbinen. Fremdriftsturbinen dreier en aksel koblet til en generator.
• Fordelen med denne bølgekraftomformeren er at selv betydelig små bølgebevegelser kan produsere nok luftstrøm til å holde turbinen i bevegelse for å generere strøm.

Det er betydelige barrierer for bruk av bølgeenergi:

• Korrosjon av nedsenket utstyr.
• Feilproblemer knyttet til offshore forankringsutstyr og bruk av mekaniske systemer i et svært turbulent miljø.
• Miljø problemer. Landbaserte enheter kan skjemme landskapet, mens offshore-enheter kan forstyrre livet i havet, båttrafikken og fiskeaktiviteter.

De mange systemene under utvikling har én ting til felles: de transformerer energien til bølgene ved hjelp av omformere, hvis hovedtilnærminger er følgende:

• Oscillerende vannsøyler:
• oscillasjonen av vannet på havoverflaten fungerer som et «stempel» som skyver luften inn i et kammer.
• Denne trykkluftstrømmen driver mekanisk turbiner for å produsere elektrisitet. Anleggene kan være flytende (i sjøen) eller faste (på kysten).
• Oscillerende vannsøyler på land samler innkommende bølger. Vannet kommer inn i et kammer hvor det komprimerer luften, og driver en turbin som igjen driver en elektrisk generator.
• Nedsenkede oscillerende vannsøyler er undervannsbøyer som stiger og faller med bølgenes bevegelse. Forankret til havbunnen aktiverer bevegelsen deres et stempel, suger sjøvann inn i en turbin eller komprimerer luft eller olje som deretter driver en motor som driver en elektrisk generator.

• Brytesystemer:
• bølger bryter på bratte menneskeskapte ramper og renner ut i forhøyede reservoarer.
• Vannet flytter en turbin og går så tilbake til sjøen.Som med de oscillerende vannsøylene kan installasjonene være flytende i sjøen eller festet i land. Disse systemene er fortsatt få i antall.

• Flotasjonssystemer:
• Flere sammenkoblede flytende kropper er rettet mot vinden, vinkelrett på bølgene, og holdes til overflaten av vannet av kabler forankret til havbunnen.
• Bølgene får flottørkjeden til å oscillere, noe som driver en turbin enten direkte eller gjennom komprimert hydraulikkvæske. Systemer av denne typen er i ulike stadier av modenhet.

• Systemer plassert nederst:
• Festet til havbunnen utnytter de svingningene i vannet forårsaket av bølgene til å flytte de nedsenkede legemene (klaffer, bøyer osv.).
• Disse aktiverer igjen elektriske eller hydrauliske energitransformasjonssystemer (takket være en væske som kan være olje, sjøvann osv.).
• Et slikt system har bevist sin effektivitet ved å sende strøm inn i nettet i 24 timer sammenhengende.

På lang sikt er det avgjørende at produksjonskostnadene faller under €100/megawattime (MWh) (sammenlignet med €200 eller €300/MWh i dag) for å være konkurransedyktig med andre former for elektrisitetsproduksjon. Denne reduksjonen er basert på kontroll av produksjons-, installasjons- og vedlikeholdskostnader. I motsetning til andre enheter for konvertering av fornybar energi (spesielt vindkraft), må WEC-enheten gjennomgå strenge tester både i laboratoriet og på et faktisk offshore-sted for endelige teknologisjekker og kommersiell sertifisering. Men tester på stedet til sjøs er dyrere, mer intensive og komplekse å utføre enn laboratorietester.

mange bremser

Det er også mange hindringer for suksessen til bølgeenergi:

• Tatt i betraktning nivået av prematuritet og lav penetrasjon av bølgeenergiteknologi i det eksisterende energimarkedet, er erfaring innen bølgeenergiteknologi hovedsakelig tilegnet i disse marine energisentrene.
• Det tar lang tid (minst 1 år) for en prototype WEC-enhet å bestå fullskala havtesting.
• Avhengig av det aktuelle teststedet, utføres ulike datamålinger som utgangseffektprofiler, sosiale og miljømessige effekter, fortøyning og forankring, overlevelsesevne og biobegroing før verifisering av nettforbindelse blir gitt med suksess.

Her er noen eksempler på bruken av bølgeenergi som vil råde:

• avsalting av sjøvann
• Avsalting og bølgekraftforsyning er viktig for å løse strømforsyningen til avsidesliggende øyer og kystland.

• Energi for øyene
• avsidesliggende øyer, kan bølgekraftverk gi strøm og ferskvann, noe som kan fremme utviklingen og bruken av øyene.

• Å bruke havbølgeenergi til fremtidig forskning, som akvakultur og hydrogenproduksjon, er en ny måte å bruke havenergi på.

Mange WEC-er er i ulike utviklingsstadier som reagerer på storskala kommersiell distribusjon for å bidra til den totale energimiksen.

• De første WEC-ene som ble implementert var 750 kW Pelamis basert på det oscillerende kroppskonseptet (terminator) fra Pelamis Wave Power og 250 kW AWS basert på det oscillerende kroppskonseptet (punktabsorber) installert i Portugal i 2004.
• Aquamarine Power Company distribuerte den 315 kW første generasjonen Oyster og dens nettkoblede 800 kW andre generasjons Oyster i Orknøyene (European Marine Energy Center (EMEC)) ferdigstilt i henholdsvis 2009 og 2012.
• AW-Energy har installert 300 kW Grid-tilkoblede WaveRoller-enheter (tre 100 kW WEC-enheter) i Piniche, Portugal, og byggingen av den første kommersielle WaveRoller-strømomformeren har vært i gang siden midten av 2016.
• The Basque Energy Entity har innviet det første kommersielle bølgeenergianlegget i Mutriku ved å distribuere OWC-bølgeenergikonverteringssystemet på 18,5 kW hver med en total installert effekt på 296 kW (det vil si 16 WEC-enheter)
• Pico-anlegget (med OWC-teknologi) med en installert kapasitet på 400 kW på Azorene, Portugal, har vært i full skala i mer enn et tiår.

Et av de mest interessante prosjektene er Ventulin, som designeren Thierry Fereol presenterer som følger: Ventulin-prosjektet består ikke i å direkte utnytte bølgene, men i å forsterke bølgene i et traktsystem med variabel bunn. Når bølgene har blitt forsterket, er målet å installere de eksisterende bølgeenergienhetene inne i enheten.