站长之家 - 业界 2021-11-03T21:26:35 +08:00

助力净零排放:潮汐能发电可满足英国11%电力需求

近日发表于《英国皇家学会学报 A 刊》上的一项新研究指出,潮汐发电有望在该国政府推动净零排放的过程中发挥重要作用。来自英国各地的科学家表示,利用海洋潮汐流的力量,能够以一种可预测、且可靠的方式,来帮助满足该国未来的能源需求(约 11%)。与此同时,政府需要加速创新投资并降低成本,以便未来项目能够提供廉价的电力。

资料图:Nova Innovations / M100-D 潮汐流涡轮机

研究作者指出,参考英国政府当前的可再生能源资助计划和分配方式,潮汐能发电尚未迎来它真正的机会。

具体说来是,迄今政府拨款仅帮助安装了 18 兆瓦的潮汐流发电机组,装机容量只有当前海上风电的 1 / 500 左右。

SIMEC Atlantis Energy / AR1500 潮汐流涡轮发电机(安装于苏格兰北部的 MeyGen)

由于无法获得足够的资金,原本就主打低成本部署的潮汐流发电设施,其技术迭代也变得相当缓慢。

而想要扩大对此类新能源的支持,又必须使之具有可媲美燃气轮机、生物质能、以及核电的成本竞争力。

研究配图 - 1:英国与全球其它地区的潮汐能 / 海上风电装机量

新研究还探讨了此类未来发展对环境的潜在影响,可知现阶段未发现任何证据表明潮汐流的下一阶段部署,会造成重大的不利后果。

换言之,物理层面的环境影响,预计比气候变化造成的影响还要小一个数量级。

研究配图 - 2:评论主题摘要 / 相互关联示例

据悉,这项由普利茅斯大学牵头的研究报告,正好赶在世界领导人在苏格兰道格拉斯举办的 COP26 气候大会的前一天,于《英国皇家学会 A 刊》上发表。

研究一作、来自该校的 Danny Coles 博士指出:“有大量证据表明,英国 / 英属海峡群岛的潮汐能资源,可为满足我们当前约 11% 的年度电力需求”。

研究配图 - 3:潜在可用的潮汐能发电装置部署地点

尴尬的是,实现这一目标需要大约 11.5 吉瓦的装机量,而英国目前仅 18 兆瓦。

考虑到该国海上风电行业耗费了大约 20 年时间,才达成了 11.5 吉瓦装机容量。想要让潮汐能在推动净零排放的过程中发挥重要的作用,当前时间窗口已变得相当紧迫。

研究配图 - 4:2011 碳信托研究的预测参考数值

研究团队指出,苏格兰彭特兰湾(Pentland Firth)、奥克尼水域(Orkney Water)、以及海峡群岛(Channel Islands)地区的潮汐能资源最为丰富。

然而这两个地区都需要大型电网基础设施提供支撑,才能将这里的绿色清洁能源,输送到高需求的中心城市。

研究配图 - 5:累积装机容量 / LCoE 关系

相比之下,英格兰南海岸与布里斯托尔海峡的其它地点更易于开发潮汐能,因为它们更靠近现有的电网基础设施和需求中心。

值得一提的是,随着可再生能源渗透率的逐渐提升,英国政府最近已将可变发电电网的整合,确立为一项关键挑战。

研究配图 - 6:英国与全球海上 / 路上风电的 LCoE 参考数据

最后,英国政府致力于兑现 2050 年实现温室气体净零排放的承诺。2017 年的时候,该国近 30% 能源都由风能 / 太阳能灯可再生技术提供。

好消息是,这项新研究发现,潮汐的周期性与可预测性,正好能够为电网带来优于风电 / 太阳能等可变功率技术方案的益处。

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