什麼是海上再生能源?它們是如何運作的?

在一個日益受到氣候變遷影響的世界中,燃燒化石燃料不再是長期選擇。

值得慶幸的是,我們周圍的自然世界為清潔、再生能源提供了大量機會。海洋就是其中之一。

如今,海上再生能源有三個主要來源。這就是他們的工作方式。

海上風能

如今,風電場是最受歡迎的海上再生能源類型,與陸地風電場相比,它們具有許多優勢:

  • 海洋中的風速和強度較大。
  • 視覺影響和噪音水平降低。
  • 它們在海上可以變得更大,這意味著可以收集更多的能量。
  • 它們對海洋生態系的影響很小。

WindEurope 的離岸風電分析師 Lizet Ramirez 解釋說:“離岸風電場的運作方式實際上非常簡單且令人著迷。”

當風吹來時,渦輪葉片旋轉。葉片連接到一系列提高旋轉速度的機構。然後該能量傳輸至發電機。

拉米雷斯補充說:「這就像你想到的是粉絲,但事實恰恰相反」。

發電機將動能轉換為電能。然後將電力發送到變電站,在那裡收集風電場產生的電力。之後,變壓器將電壓提高到更高的水平,並將能量發送到岸上的房屋。

海上風能正在幫助緩解氣候變遷。但最大的挑戰之一是基礎設施的建設和維護成本仍然昂貴。風電場可能面臨惡劣的天氣條件,例如風暴和颶風。

目前,歐洲工程師正在研究解決方案,業界已經在降低成本。

“技術已經發展”,WindEurope 的新聞和傳播經理 Christoph Zipf 說。 「渦輪機變得越來越大,但也是因為規模經濟。我們了解得越多,它們就越便宜」。

齊普夫也強調,如今,離岸風電是歐洲最便宜的電力來源之一:它比所有化石燃料都便宜。

波浪能

海洋本身又如何呢?波浪蘊藏著大量能量,世界各地的許多公司正在探索如何利用它。

AW-Energy Oy 就是其中之一。該公司發明了WaveRoller,這是一種在距離海岸數百公尺的海底將海浪能量轉化為電能的裝置。

「大面板隨著海浪來回移動並捕獲能量,」AW-Energy Oy 的首席技術長 Jussi Åkerberg 解釋道。 “帶有發電機的動力輸出裝置可以平衡能量並將其轉化為電能。”

波浪越大,威力越強。但產生的電力也取決於它的速度、長度和推動它的風的力量。

“未來,多個 WaveRoller 單元可以組合起來創建一個更大的波浪農場”,他補充道。

但儘管有許多優點,這項技術尚未廣泛應用。研究人員仍在研究如何使其成為一種負擔得起且可靠的替代品。

潮汐能

潮汐能是最大的未開發再生能源之一。它有很多好處。

潮汐高度依賴月球的引力,而月球的引力是由月球的週期決定的。這意味著它們比風和太陽更容易預測,並且可以提前知道將產生多少電力。與其他海上再生能源不同,它們也不依賴天氣,即使沒有風或陽光也能工作。

潮汐能是透過安裝在潮汐運動劇烈的地方的潮汐發電機(水下渦輪機)產生的。水的運動使葉片轉動。這驅動​​發電機產生電力,然後透過電纜發送到岸上。

由於條件惡劣,這些設備可能很難在海洋中安裝和維護,尤其是在成本具有競爭力的情況下。然而,最近的技術進步使這成為可能。許多歐洲國家已經開始採用這項技術,例如法國和英國。

海上再生能源的未來是什麼?

如今,歐洲只有 2% 的電力是在海上生產的。儘管如此,非洲大陸仍然是海上再生能源的全球領導者。

歐盟希望在2050年成為第一個氣候中和的大陸,屆時海上再生能源將成為第一個電力來源。

這就是歐盟委員會啟動一項雄心勃勃的戰略的原因。

到 2030 年,歐洲離岸風電容量預計將增加 5 倍,從 12 吉瓦增加到 60 吉瓦。到 2050 年,這一數字將達到 300 GW,是現在的 25 倍。歐盟也致力於增加海洋能源和其他新興技術。

為了實現這些目標,將需要近 8,000 億歐元。其中大部分需要來自私人投資。