海洋再生可能エネルギーの約束海洋

海洋再生可能エネルギーの約束海洋移動する水や温度差のエネルギーを利用する技術
海洋では豊富な無炭素電気を提供することを約束します。

人間が化石燃料に夢中になるずっと前に、私たちは水の力を利用して仕事をする方法を学びました。 川は、粉砕した粉砕物、鋸で切った丸太または繊維を繊維にして紡いだ織機を動かした。 後世代は、移動する水が発電用タービンを回すのにも使用できることに気付きました。 しかし、電気タービンで建設されたダムは水路を塞いで、河川の生態系を傷つけ、成長する都市に電力を供給しました。

英国、米国などで現在開発中の機器は、海面や潮の動きや海面とその深さの間の水温の差を利用して電気を発生させます。 セクターは約束を守っていますが、潜在的な水準に達するためには、水と温度勾配を動かすことによって無炭素の電力を取り入れるエンジニア、起業家、政策立案者は、規制と財政の障壁を克服しなければなりません。

水からのエネルギーは大きな可能性を秘めています

海洋再生可能エネルギーが沿岸地域で使用されている電力の大部分を占める可能性があるとの政府および学術的見積もりプロジェクト海洋水理学の提案者 海洋熱エネルギー変換 多くの場合、技術が信頼できる電気を適切な場所に供給することに注意してください。 結局のところ、波と潮汐を予測することができます。 人間は水の近くに集まる傾向があります: アメリカ人のほぼ40% 海岸線に直接郡に住んでいる 世界人口の半分以上 海岸の125マイル内に住んでいます。

海洋再生可能エネルギーは、沿岸地域で使用される電力のかなりの部分を供給することができるとの政府および学術の見積りプロジェクト。 米国エネルギー省から委託を受けた評価では、波、潮汐および河川流、および米国海域の海洋温度勾配から生成される "理論発電の最大値"は、 毎年2,116テラワット時 消費された電気のわずか半分以上 毎年その国で 1 TWhの電気 85,000の家に電源を供給できます。 カリフォルニアエネルギー委員会によると、この州の利用可能な海洋波エネルギー発生ポテンシャルは、 約7,400メガワットこれは、17の% カリフォルニアのグリッドオペレータによって管理されるピーク負荷 近年では。

オックスフォード大学とエジンバラ大学のエンジニアが1月に発表した研究2014は、スコットランド本島の北岸をオークニー諸島から隔てる狭い水域であるペントランド・ファースに設置された潮流タービンが、 スコットランドの電気の43%を生成する. RenewableUKによると、英国とアイルランドの海域での波エネルギーポテンシャルは、毎年840 TWhであり、ヨーロッパの全波エネルギー資源の半分に相当し、英国の現在の年間電力需要のほぼ2倍の半分です。

海洋再生可能エネルギーは急速な発展を遂げる産業

海のエネルギー パネル 9月にカリフォルニア大学バークレー校のLawn Schoolで講義された2012、Science Applications International CorporationのOcean and Marine Systems部門のプロジェクトマネージャーであるBill Toman氏は、この分野における技術革新の盛り上がりを指摘しました。 Pacific Marine RenewablesのプリンシパルであるTomanは、80のさまざまな海洋再生可能エネルギー技術が成熟段階で約1ダースと世界中で開発されていると推定しました。

電力研究研究所の海洋エネルギーリーダーであるポール・ヤコブソン(Paul Jacobson)は次のように述べています。「これは数年前の風よりも速い速度で進んでいます。 ジェイコブソン氏は、近年、設計工学が盛んに進んでいるため、海洋再生可能エネルギー産業が風力発電の分野に到達するには30年が必要であるとは考えていないと言います。

2012 Verdant Power社は、潮汐エネルギーを電力に変換するために、ニューヨーク市のイースト川の下にある重いタービンを設置しました。 Verdant Power、Inc.の写真提供

英国、米国、中国の開発者の一握りが、商業規模のプロジェクトを構築するための承認を得ているか、契約を結んでいます。 9月2013スコットランド政府 先を渡した 398 MWの第1段階の建設 MeyGen 潮汐エネルギープロジェクト。 最初の6つのタービンは2015のスコットランドのPentland Firthに設置される予定です。

1月に2012で、Verdant Powerは、米国の潮汐エネルギープロジェクトの最初の商業ライセンスを取得しました。連邦エネルギー規制委員会はVerdantに、ニューヨーク市のイーストリバーで30 MWを超える容量の1タービンを設置し、潮と一緒に動く水のエネルギー。 デモンストレーション段階では、 プロジェクトは70メガワット時の電力を送った ニューヨーク市の2人の顧客に

Verdantとの海流技術ディレクターのDean Corren氏は、次世代商用タービンGen5を現地に設置する予定であると述べています。 DOEの資金援助は、水の下での新しいタービンの信頼性を決定するために、翌年にわたってスチール、ギアボックス、ブレードなどの主要コンポーネントのテストを可能にすると述べています。 最初のGen5タービンは2015のイーストリバーにあるはずです。

10月に2013、Lockheed Martin 契約書に署名した 世界最大の海洋火力発電所、中国南部で建設される可能性のある10 MW施設を建設する。 ロッキードは、暖かい表面水からの熱を使用して低沸点のアンモニアを蒸気タービンに動力を供給するために使用されるガスに変換する閉ループシステムを構築する予定です。 表面の真下の冷たい水は、蒸気を液体に戻すために使用されます。

ロッキード・ミッション・システムズ・アンド・トレーニング(Lockheed Mission Systems and Training)の新しいベンチャー担当副社長、ダン・ヘラー(Dan Heller) ロイター通信に語った ロッキード社はプロジェクト期間中に100 MW設計を開始する予定で、約5年後には100 MWおよび10 MWバージョンの世界的な販売を開始する予定です。

規制上の課題と技術的限界

技術が進歩しても、海洋の再生可能エネルギー技術によって発電された電力が、化石燃料や太陽光、風力などのより成熟した再生可能エネルギー源からすぐに価格競争することが重要なハードルを克服しなければならないと、地熱。 欧州海洋エネルギーセンターの外部連絡先であるMax Carcasによると、 海洋エネルギーはキロワット時に$ 0.42〜$ 0.50 今日は、 2回以上 オフショア風力発電所からの電気の平均価格。

規制上の課題と技術的な限界により、実用規模の波浪、潮汐、海洋熱工作が困難になっています。 8月の2012では、オーシャン・パワー・テクノロジーズ社は米国の波力発電所向けに連邦エネルギー規制委員会の最初のライセンスを受けました。1.5 MWアレイの装置は、オレゴン州リードポートにあります。 一年後、 オレゴニアン 報告 規制と技術的なハードルがプロジェクトを停滞させ、「OPTは2016よりも遅くまでオレゴン州の水域で最初のブイをテストするという漠然な約束をしている」

プロジェクト開発者の多くは、新興企業であり、必要な許可を得るために働くにつれ、財政的に浮き続けるのが難しいと感じています。

遅れは米国に限られていません。 ウェーブハブ、英国のコーンウォール海岸の海底10の海岸に位置し、海底ケーブルを介して陸上グリッドに接続された海洋の再生可能エネルギー試験プラットフォームは、2010で完成しましたが まだ使われていない。 アイルランドの波エネルギー会社OceanEnergyは、 OEブイ 現場で 2012の終わりまでに。 12月、2013、Wave Hub 発表の 波エネルギー会社 シートリシティ 今後2年間でサイトで10 MWアレイを開発する予定です。

Pacific Ocean Marine RenewablesのTomanは、2012 Berkeleyの集まりで、「過去5年間は、海洋波、潮汐およびハイブリッド風波プロジェクトを開発しようとする開発者にとってかなり残酷でした。 プロジェクト開発者の多くは、新興企業であり、必要な許可を得るために働くにつれ、財政的に浮き続けるのが難しいと感じています。

「何かを水に入れたいエンジニアの多くは、規制の枠組みを一目瞭然にして、彼らの目が大きくなり、「大丈夫、もっとたくさんのお金が必要になるだろう。これについて何かを知っているいくつかのコンサルタントと話す必要があるだろう」とカリフォルニア州海洋保護協議会のプロジェクトマネージャー、ローラ・エンゲマン氏は同じパネルに語った。

Engeman氏は、規制当局にとっての課題は、「必要な環境予防措置を講じることで、テストの機会をバランスさせること」であると付け加えました。 業界の開発者は財務的に制限されています。 大部分の機関が要求するような種類のベースライン情報を開発することは、しばしば大きなハードルです。

EPRIのジェイコブソン氏は、「これらの技術はこれまでに行われていない環境に置かれている新技術なので、環境には多くの不確定要素があります。 2008の11月に発表されたカリフォルニア海洋保護協議会とカリフォルニアエネルギー委員会は、「海洋鳥類や哺乳類への波力エネルギー変換の影響はほとんど期待されていない」とし、「この業界は非常に高い水準に保たれている。 「装置が水中に置かれる前に収集されたベースラインデータは、設置後の影響を評価するうえで非常に重要である」と著者らは主張している。

1つの問題がこのシーンを完全に支配し、成長率を制限し、それが資本の可用性です」 - Dean Corren、Verdant

それでも、物事は地平線上で良く見えます。 開発者が規制プロセスをナビゲートするのを支援するために、カリフォルニア海洋保護評議会は2011年2013月に海洋再生可能エネルギープロジェクトの許可ガイダンスを発表しました。XNUMX年XNUMX月、米国上院議員のRon Wyden、D-Ore、およびLisa Murkowski、R-Alaska、 導入 海洋および水力再生可能エネルギー法(2013)は、海洋再生可能技術の開発を促進し、合理化を促進する。 1月の20、2014で、欧州委員会は2段階 青色エネルギー行動計画 EUはまず、海洋再生産業が直面している課題への解決策を特定し提案するために利害関係者を招集し、2016による戦略的ロードマップを策定して商業化へと導いていく。

私たちにお金を表示する

海洋再生可能エネルギーの約束海洋その後、資金調達があります。 Verdant PowerのCorrenは次のように述べています。「1つの問題がこのシーンを完全に支配し、成長率を制限することは資本の可用性です。 "新興エネルギーのために、ベンチャーキャピタルはもはや存在しません。"

トーマン氏はバークレー聴衆に「波の材料の多くは、ベンチャーキャピタルでさえ早すぎる段階だ」と語った。 「カクテルナプキンのドローイングから商用波デバイスへ行くには約$ 100の費用がかかると推定されています。 それはあなたのガレージの発明者に思いつくために恐ろしい資本金です。 "

Ocean Power TechnologiesのPowerBuoyは、スコットランドの沖合の不安定な海域で電気を流します。 Ocean Power Technologies、Inc.の写真提供

海洋エネルギーが根を置いているところでは、政府の介入のおかげです。

「そういうわけで、ヨーロッパは昼食を食べているのです」とコーレン氏は言います。 「政府の哲学は、少なくとも半分に哲学があり、政府は何もしてはならないという哲学を持っている。

支持者は、業界に提供されている政府援助の重要性を認識しています。 「オバマ大統領選挙以来、エネルギー省は水力発電プログラムを再構築し、潮と波の両方の海洋再生可能エネルギーにコミットしている」とコレン氏は言う。「しかし、我々は世界の産業界の主要な選手になりたい」

EPRIのジェイコブソン(Jacobson)は、DOEが海洋再生可能エネルギー資源と環境アセスメント(EPRIが波浪と河川資源アセスメントを率いている)、コンポーネントの技術開発、プロジェクト開発を後援していると指摘する。

「DOEの契約サポートは非​​常に有益でした」とコーレン氏は言います。 「ニューヨーク州は、「80s」以来、信じられないほど助けになっている。DOEは、他国の提供に合わせて助成金のコストシェアを高める必要があると認識している。 以前は、50 / 50のコストシェアで契約が締結されていました。 現在、契約は80 / 20の費用分担まで可能です。 8月、2013、DOE $ 16万ドルを授与 波、潮流からのエネルギーを取り込む17プロジェクトを進めていきます。

海洋再生可能エネルギーは明るい未来を

海洋再生可能エネルギーは、近いうちに米国外で急速に進展しても、海洋再生可能エネルギーは明るい未来を呈していることに同意しています。 「ヨーロッパ、とりわけ英国とスコットランド、あるいは韓国のいずれか」とVerdantはすでにイギリスに会社を持っていると付け加えた。 「我々は中国と会話してきた。 これらは重要な資源を持つ国々であり、そのための技術への投資に対する重要なコミットメントです」と彼は言います。

バークレーの講演で、トーマンは、「波と潮はヨーロッパ、特に英国とスコットランドの大爆発のようになります。 私はここを米国に移住させています。彼らは、カリフォルニア市場を聖杯のように見ています。 現時点では遅い時期になるかもしれないが、ヨーロッパの努力が私たちを植民地化するために手を差し伸べている」

専門家は、技術が成熟するにつれて、海洋再生可能エネルギーが時間の経過とともに競争力を高めると確信しています。 およそ12の海洋エネルギー装置が稼働しています によって実行されるサイトで 欧州海洋エネルギーセンター、2003で設立されたスコットランドのオークニー諸島のグリッド接続テストセンター。 より多くの波と潮汐エネルギー装置は、59-millionの施設でテストされました。スコットランドと英国の政府とEUからの資金提供を受けていますが、2011以来自立しています。 欧州委員会によると海洋再生可能エネルギープロジェクトの一部の2 GWが欧州でパイプラインにあります。

専門家は、技術が成熟するにつれて、海洋再生可能エネルギーが時間の経過とともに競争力を高めると確信しています。 「初期のプロジェクトの中には、大量の大量虐殺がある」とトーマン氏は語った。 しかし、膨大な経験が蓄積されています。 その後のプロジェクトは、これらの初期のプロジェクトによって遂行された偉大な努力の恩恵を受けるでしょう。

「これは今のところ電気を発生させる最も安価な方法ではありません」とJacobson氏は言います。 「再生可能エネルギーの需要がない場合は、コスト競争力を高めるために、技術をさらに発展させるために資金調達作業を行うことがずっと難しい」と述べています。 ノバスコシアで最近承認された飼料の関税 潮汐エネルギープロジェクトのためには、業界をスケールアップする必要がある、と彼は言う。

欧州海洋エネルギーセンターのブログ、Carcas 予測「海洋再生可能エネルギーの最初の1,000 [MW]が設置されると(従来の発電所に相当する)コストは オフショア風のものに似ています。

"この業界には未来があります。 これは、私たちが必要とするすべての情報源をまとめるための、小さくても重要なパズルの一片になるでしょう。 「明るい未来がある。

この記事はもともとに登場しました エンシア


著者について

ゲルダスジャスティンJustin Gerdesは、エネルギーと気候変動を専門とするサンフランシスコベイエリアを拠点とする独立ジャーナリストです。 彼の作品はに登場しています ガーディアン、イェール環境360、 Forbes.com、MotherJones.com、Smithsonian.com、 中国語、 が待 クリスチャン サイエンスモニター GreenBiz.comなどがあります。


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