Vismar İngiltere / Shutterstock
2010 yılından bu yana, rüzgar enerjisi dünya genelinde sürdürülebilir bir büyüme göstermiştir. Açık deniz rüzgarının ürettiği enerji miktarı her yıl yaklaşık% 30. Dünyanın dört bir yanındaki ülkelerin, artan talebi karşılamak ve emisyonları hızla azaltmak için yenilenebilir enerji arzını hızla artırması gerekiyor. Bu aciliyete rağmen, açık deniz rüzgarı şu anda dünyadaki elektrik arzının% 1'inden daha azını sağlıyor.
Rüzgar santralleri inşa etmek için sığ su alanlarının birçoğu geliştirilmektedir. Ancak, aşağıdaki dünya çapındaki kurulu kapasitenin grafiğine göre, açık deniz rüzgarının potansiyeli hala büyük ölçüde kullanılmıyor.
Karada ve denizde rüzgar kapasitesi
Anahtar: açık deniz rüzgarı = açık gri ve kara rüzgarı = koyu gri. Irena, Yazar sağlanan
Kullanılmayan bu potansiyelin nedeni Rüzgarın% 80'i deniz kıyısına gömülü türbinlerin inşa edilmesi zor olduğu 60 metreden daha derin sularda kesintisiz denizaşırı darbeler.
Çözüm açık deniz rüzgar çiftlikleri olabilir. Peki onları geride tutan ne?
Açık deniz rüzgarları
Tüm barlar, mevcut bir avuç açık deniz rüzgar türbini, sabit bir temel ile deniz tabanına tutturulmuştur - çoğunlukla deniz tabanının üzerindeki türbin direğine geçiş yapan büyük bir çelik boru yığını. Bu sabit tabanlı türbinler 50 veya 60 metrelik su derinlikleri ile sınırlıdır.
Ancak, son projeler arka rüzgar İskoçya kıyılarında ve Rüzgar dalgası Portekiz'de yüzer rüzgar türbinleri inşa etmenin mümkün olduğunu gösterin. Hywind çiftliğinde kullanılanlar gibi altı megawatt'lık tek bir türbin, 4,000 İngiliz evine güç sağlamak için yeterli elektrik üretebilir.
Ama küresel bir nüfus için eşdeğer ev elektriği sağlamak 9 tarafından 2050 milyar yarım milyon açık deniz rüzgar türbini gibi - mevcut rakamda 100 kat artış - artı gelecekteki enerji talebi için elektrik sağlama için ekstra kapasite gerektirecek.
Ne yazık ki, yüzen rüzgar çiftlikleri teknik olarak mümkün olsa da, ekonomik olarak uygun değildirler. Açık denizde bir şey yapmak pahalı. Tek bir gigawatt sabit dipli rüzgar çiftliği inşa etmek için gerekli saha araştırmasını tamamlamanın maliyeti 15 milyon £ 'dır. Çiftliğin kurulması ve devreye alınması yaklaşık 650 milyon £ olurken, işletme ve bakım için devam eden maliyetler yaklaşık olarak 75 milyon £ olacaktır. Yaklaşık 25 yıl olan ömrünün sonunda, hizmetten çıkarma için 300 milyon £ daha gereklidir.
Yine de tasarımlarının ve teknolojilerinin ilk günlerinde olan yüzen rüzgar çiftlikleri, daha pahalı. 2019 yılında açık deniz rüzgar enerjisi dağıtımının fiyatı MWh elektrik başına 36 £ ile 45 £ arasında değişirken, yüzer rüzgar için mevcut açık artırmalar fiyatlandırılır bu miktarın iki katından fazla.
Açık deniz yapıları da çok büyük. Hywind altı megavatlık türbinlerin çapı 154 metre - her bıçak A380 uçak kanat açıklığı ile aynı uzunlukta. Siemens Gamesa 10 megawatt türbini 193 metre rotor çapına sahipken, ABD Ulusal Yenilenebilir Enerji Laboratuvarı 15 megawatt referans türbini 240 metre çapa sahiptir. Okyanusta bu ölçeğin altyapısını inşa etmek, kurmak, işletmek, izlemek, bakımını yapmak ve hizmetten çıkarmak önemsiz bir iş değildir.
Dünyanın ilk yüzen rüzgar çiftliği Hywind Scotland'da kullanılan beş türbinden ikisi. Terje Aase / Shutterstock
Enerji şirketleri genellikle denizde çok uzaklara inerken, tek bir yüzen rüzgar türbini tek bir deniz petrol veya gaz teçhizatından çok daha az enerji üretir. Çalışma ömrü boyunca, her iki yapının boyutuna bağlı olarak, 1,000 kat daha az olabilir. Bu nedenle, yenilenebilir enerji kaynaklarından aynı enerji verimi için çok daha fazla altyapı gerekmektedir. Açık deniz rüzgar türbinini denizde bırakmak ve orada tutmak, açık deniz petrol veya gazından enerji üretim maliyetini karşılamak için çok daha ucuz hale gelmelidir.
Yenilenebilir enerjiye geçişe yardımcı olmak için geleneksel açık deniz mühendisliğinden çok şey öğrenilebilir. Ancak, daha fazlasını yapmak veya mevcut yöntem ve teknolojilerin verimliliğini artırmak suretiyle gerekli maliyet azaltımları elde edilemez.
Teknik çözümler
Bu yüzden yüzen rüzgar çiftliklerini uygun maliyetli hale getirmek yeni teknolojiler gerektirecektir. Örneğin, deniz mühendisliğini araştırmaktan yüzer bir rüzgar türbinini çalıştırmaktan, denetlemeye ve bakımdan denizaşırı mühendislik faaliyetlerini kontrol etmek için robotların ve diğer otonom teknolojilerin kullanılması, çalışanlar için riski azaltabilir ve bu karmaşık sistemlerin daha etkin kontrolünü sağlayabilir.
Açık deniz rüzgar çiftliklerinin insanlar tarafından rutin olarak denetlenmesi, bugün ve kesinlikle gelecekte planlananlar için inşa edilen geniş gelişmeler üzerinde pratik olmayacaktır. Yüzen bir rüzgar çiftliğinin tüm bölümlerine yerleştirilen akıllı sensörler, yapının nasıl çalıştığını sürekli olarak değerlendirebilir.
Makine öğrenme - bilgisayarları kendi başlarına karar vermeyi öğretmek için verileri kullanan - bize tasarım sırasında en etkili çapayı söylemek için veya bir demirleme hattının çalışma sırasında arızalanma riski altında olup olmadığını söylemek için kullanılabilir.
Makine öğrenimi, türbin kanatlarının konumlarını kontrol etmek, ne kadar enerji ürettiklerini en üst düzeye çıkarmak veya şiddetli rüzgarlarda veya fırtınalarda hasarı önlemek için hava durumu verilerini kullanabilir. Yeni yöntemler fiziği makine öğrenimi ile birleştirmek, verilerin toplanmasının zor olabileceği açık denizlerde yararlı olan daha az veriyle güvenilir tahminler yapabilir.
İngiltere hükümeti başlarken soruşturma iklim değişikliğiyle başa çıkabilecek teknolojik yeniliklere kadar, deniz rüzgarları ilk çağrı limanıdır. Geleceğin teknolojisine yapılan yatırımla, yüzer rüzgar santralleri ülkenin ve dünyanın yenilenebilir enerji kapasitesinin güçlendirilmesine yardımcı olabilir.
Susan Gourvenec, Royal Academy of Engineering in Emerging Technologies - Intelligent & Resilient Ocean Engineering, University of Southampton
Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.
İlgili Kitaplar
Düşüş: Küresel Isınmayı Tersine Çevirmek İçin Önerilen En Kapsamlı Plan
Paul Hawken ve Tom Steyer tarafından
Yaygın korku ve ilgisizlik karşısında, uluslararası araştırmacılar, profesyoneller ve bilim adamları koalisyonu, iklim değişikliğine gerçekçi ve cesur çözümler sunmak için bir araya geldi. Burada yüz teknik ve uygulama açıklanmaktadır - bazıları iyi bilinmektedir; bazılarını hiç duymamış olabilirsiniz. Temiz enerjiden düşük gelirli ülkelerde eğitimli kızlara, karbonu havadan çeken arazi kullanım uygulamalarına kadar uzanıyor. Çözümler var, ekonomik olarak uygun ve dünyadaki topluluklar şu anda onlara beceri ve kararlılıkla yaklaşıyor. Amazon'da Mevcut
İklim Çözümleri Tasarlama: Düşük Karbonlu Enerji Politika Rehberi
Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman tarafından
İklim değişikliğinin etkileri halihazırda üzerimizde olduğu için, küresel sera gazı emisyonlarını azaltma ihtiyacı acil olmaktan başka bir şey değildir. Bu ürkütücü bir zorluk ama bunun üstesinden gelmek için gerekli teknolojiler ve stratejiler bugün var. İyi tasarlanmış ve uygulanan küçük bir dizi enerji politikası, bizi düşük karbonlu bir geleceğe götürür. Enerji sistemleri büyük ve karmaşıktır, bu nedenle enerji politikası odaklı ve uygun maliyetli olmalıdır. Herkese uyan tek bir yaklaşım, işi tamamlamaz. Politika yapıcılar, iklim geleceğimiz üzerinde en büyük etkiye sahip olacak enerji politikalarını özetleyen ve bu politikaların nasıl iyi tasarlanacağını açıklayan açık ve kapsamlı bir kaynağa ihtiyaç duyuyor. Amazon'da Mevcut
Bu Everything değiştirir: Kapitalizm İklim vs.
Naomi Klein tarafından
In Bu her şey değiştirir Naomi Klein, iklim değişikliğinin vergiler ve sağlık hizmetleri arasında düzgün bir şekilde yapılması gereken bir başka konu olmadığını savunuyor. Bizi birçok yönden başarısızlığa uğratan ekonomik bir sistemi düzeltmek için bizi arayan bir alarm. Klein, sera gazı emisyonlarımızı büyük ölçüde azaltmanın, eş zamanlı olarak eşitsizlikleri azaltmak, kırılmış demokrasilerimizi yeniden hayal etmek ve yıkılmış yerel ekonomilerimizi yeniden inşa etmek için en iyi şansımız olduğu konusunu titizlikle oluşturuyor. İklim değişikliği inkarcılarının ideolojik çaresizliğini, gelecekteki jeo-mühendislerin münzevi sanrılarını ve çok sayıda ana akım yeşil girişimin trajik yenilgisini ortaya koyuyor. Ve o, pazarın neden iklim krizini çözemediğini ve çözemediğini ve bunun yerine, felaket kapitalizminin eşlik ettiği, daha da aşırı ve ekolojik olarak zarar verici ekstraksiyon yöntemleriyle işleri daha da kötüleştireceğini gösteriyor. Amazon'da Mevcut
Yayıncıdan:
Amazon'daki alımlar sizi getirme maliyetini düşürmeye gidiyor InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ve ClimateImpactNews.com hiçbir ücret ödemeden ve tarama alışkanlıklarınızı izleyen reklamverenler olmadan. Bir linke tıklasanız da, bu seçilmiş ürünleri satın almasanız bile, Amazon ziyaretinde aldığınız her şey bize küçük bir komisyon öder. Size herhangi bir ek maliyet yoktur, bu yüzden lütfen çabaya katkıda bulunun. Ayrıca bu linki kullanabilirsiniz Amazon’u istediğin zaman kullanmak, çabalarımızı desteklemeye yardımcı olmak için.
