Hoe om drywende windplase te maak die toekoms van groen elektrisiteit

Hoe om drywende windplase te maak die toekoms van groen elektrisiteit
Vismar UK / Shutterstock

Sedert 2010 het windenergie wêreldwyd volgehoue ​​groei gegroei, met die hoeveelheid energie wat deur buitelandse wind opgewek word byna 30% elke jaar. Lande regoor die wêreld moet vinnig hernieubare energievoorraad opskerp om in die groeiende vraag te voorsien en die uitstoot vinnig te verminder. Ondanks hierdie dringendheid, voorsien die wind in die buiteland tans minder as 1% van die wêreld se elektrisiteitstoevoer.

Baie van die belangrikste vlakwaterlokasies vir die bou van windplase word ontwikkel. Maar die potensiaal van buitelandse wind bly steeds grootliks onbenut, volgens die grafiek van wêreldwye geïnstalleerde kapasiteit hieronder.

Buitelandse vs buitelandse windkapasiteit

Buitelandse vs buitelandse windkapasiteit (hoe om drywende windplase die toekoms van groen elektrisiteit te maak)Sleutel: buitelandse wind = liggrys, en wind op die land = donkergrys. IRENA, skrywer met dien verstande

Die rede vir hierdie onbenutte potensiaal is dit 80% van die wind blaas ononderbroke verder in die buiteland - in water dieper as 60 meter, waar turbines wat in die seebodem ingebed is, moeilik is om te konstrueer.

Die oplossing kan wees op drywende buitelandse windplase. So, wat hou hulle terug?

Swaai buitelandse wind

'N Handvol bestaande windturbines in die buiteland word aan die seebodem vasgemaak deur 'n vaste fondament - meestal 'n groot staal buisvormige stapel wat oorgaan na die turbinemast bokant die seebodem. Hierdie sogenaamde vastebodem turbines is beperk tot waterdieptes van 50 of 60 meter.

Maar onlangse projekte, insluitend Hywind langs die kus van Skotland en Windvloot uit Portugal, wys dat dit moontlik is om drywende windturbines te bou. 'N Enkele ses megawatt-turbine - soos dié wat op die Hywind-boerdery gebruik word - kan genoeg krag opwek om 4,000 huise in die Verenigde Koninkryk aan te wakker.

Maar om ekwivalente huishoudelike elektrisiteit te voorsien vir 'n wêreldbevolking van 9 miljard teen 2050 sou iets soos 'n halfmiljoen windturbines in die buiteland benodig - 'n 100-voudige toename in die huidige getal - plus die ekstra kapasiteit om elektrisiteit te voorsien vir toekomstige energiebehoeftes.

Ongelukkig, hoewel drywende windplase tegnies uitvoerbaar is, is hulle nie ekonomies lewensvatbaar nie. Om buitelands te doen is duur. Om 'n windplaas met 'n vaste bodem van een gigawatt te bou, beloop die koste vir die voltooiing van die nodige terreinopname ongeveer £ 15 miljoen. Die installering en inbedryfstelling van die plaas sou ongeveer £ 650 miljoen beloop, terwyl die lopende koste vir die bedryf en onderhoud ongeveer £ 75 miljoen per jaar beloop. Aan die einde van sy lewe, wat ongeveer 25 jaar kan duur, is daar nog £ 300 miljoen nodig vir die ontmanteling.

Maar drywende windplase, wat nog in die vroeë dae van hul ontwerp en tegnologie is, is selfs duurder. Terwyl die prys vir die aflewering van buitelandse windenergie in 2019 tussen £ 36 en £ 45 per MWh elektrisiteit gewissel het, word die huidige veilings vir drywende wind geprys meer as twee keer die bedrag.

Buitelandse strukture is ook baie groot. Die Hywind-turbines van ses megawatt is 154 meter in deursnee - elke lem is dieselfde lengte as 'n vlerkspan van die A380-vliegtuig. Die Siemens Gamesa-turbine van 10 megawatt het 'n rotordiameter van 193 meter, terwyl die Amerikaanse nasionale hernubare energielaboratorium 15 megawatt-verwysingsturbine 'n deursnee van 240 meter het. Die konstruksie, installering, bedryf, monitering, instandhouding en ontmanteling van hierdie infrastruktuur in die oseaan is geen triviale taak nie.

Twee van die vyf turbines wat op die wêreld se eerste drywende windplaas gebruik word, Hywind Scotland.Twee van die vyf turbines wat op die wêreld se eerste drywende windplaas gebruik word, Hywind Scotland. Terje Aase / Shutterstock

Terwyl energieondernemings dikwels ver op see bou, produseer 'n enkele drywende windturbine baie minder energie as 'n enkele offshore olie- of gasinstallasie. Afhangend van die grootte van albei strukture, kan dit oor die gebruiksduur van 1,000 keer minder wees. Dus is meer infrastruktuur nodig vir dieselfde energieopbrengs uit hernubare energie. Om 'n windturbine op die see uit te sit en daar te hou, moet dit baie goedkoper word om by die koste van energieproduksie van olie of gas in die buiteland te pas.

Baie kan geleer word uit tradisionele buitelandse ingenieurswese om te help met die oorgang na hernubare energie. Die nodige kosteverminderings kan egter nie bereik word deur meer van dieselfde te doen of die doeltreffendheid van bestaande metodes en tegnologieë te verskerp nie.

Tegniese oplossings

Daarom sal nuwe tegnologieë nodig wees om drywende windplase koste-effektief te maak. Byvoorbeeld, die gebruik van robotte en ander outonome tegnieke om buitelandse ingenieursaktiwiteite te beheer - van die ondersoek na die seebodem tot die bestuur, inspeksie en instandhouding van 'n drywende windturbine - kan die risiko vir werkers verminder en meer doeltreffende beheer van hierdie komplekse stelsels gee.

Roetine-inspeksies van buitelandse windplase deur mense sou onprakties wees vir die groot ontwikkeling wat vandag gebou word, en beslis vir diegene wat in die toekoms beplan word. Slim sensors wat in alle dele van 'n drywende windplaas ingebou is, kan deurlopend bepaal hoe die struktuur vaar.

Masjienleer - wat data gebruik om rekenaars te leer om self besluite te neem - kan gebruik word om die doeltreffendste anker tydens ontwerp te vertel, of as 'n aanleglyn die gevaar loop om te misluk tydens die werking.

Masjienleer kan alreeds weerdata gebruik om die posisies van turbine-lemme te beheer, om die hoeveelheid energie wat hulle opwek of skade in hoë winde of storms te voorkom, te maksimeer. Nuwe metodes die kombinasie van fisika met masjienleer kan betroubare voorspellings maak met minder data, wat nuttig is in die buiteland waar dit moeilik kan wees om data in te samel.

Soos die Britse regering 'n aanvang neem ondersoek in die soort tegnologiese innovasies wat klimaatsverandering kan aanpak, is buitelandse wind die eerste hawe. Met belegging in die toekoms van die tegnologie, kan drywende windplase help om die land se en die wêreld se hernubare energie te verhoog.Die gesprek

Susan Gourvenec, Koninklike Akademie vir Ingenieurswese-leerstoel in ontluikende tegnologieë - intelligente en veerkragtige oseaan Ingenieurswese, Universiteit van Southampton

Hierdie artikel is gepubliseer vanaf Die gesprek onder 'n Creative Commons lisensie. Lees die oorspronklike artikel.

verwante Boeke

Uittreksel: Die mees omvattende plan wat ooit voorgestel is om globale verwarming te keer

deur Paul Hawken en Tom Steyer
9780143130444In die gesig van wydverspreide vrees en apatie het 'n internasionale koalisie van navorsers, professionele persone en wetenskaplikes vergader om 'n stel realistiese en vet oplossings vir klimaatsverandering te bied. Een honderd tegnieke en praktyke word hier beskryf. Sommige is bekend; Party waarvan jy nooit gehoor het nie. Hulle wissel van skoon energie om meisies in laer-inkomste lande op te voed tot grondgebruikspraktyke wat koolstof uit die lug trek. Die oplossings bestaan, is ekonomies lewensvatbaar, en gemeenskappe regoor die wêreld is tans besig om hulle met vaardigheid en vasberadenheid te bewerkstellig. Beskikbaar op Amazon

Ontwerp van klimaatoplossings: 'n beleidsgids vir laekoolstof-energie

deur Hal Harvey, Robbie Orvis, Jeffrey Rissman
1610919564Met die gevolge van klimaatsverandering wat reeds op ons is, is die behoefte om globale kweekhuisgasvrystellings te sny niks minder as dringend nie. Dit is 'n uitdagende uitdaging, maar die tegnologieë en strategieë om dit te ontmoet, bestaan ​​vandag. 'N Klein stel energiebeleid, wat goed ontwerp en geïmplementeer word, kan ons op die pad na 'n lae-koolstof-toekoms plaas. Energiestelsels is groot en kompleks, dus moet die energiebeleid gefokus en koste-effektief wees. Een-grootte-pas-alle benaderings sal eenvoudig nie die werk kry nie. Polisiemakers benodig 'n duidelike omvattende hulpbron wat die energiebeleid wat die grootste impak op ons klimaat-toekoms het, beskryf, en beskryf hoe om hierdie beleid goed te ontwerp. Beskikbaar op Amazon

Dit verander alles: Kapitalisme teen Die Climate

deur Naomi Klein
1451697392In Dit verander alles Naomi Klein beweer dat klimaatsverandering nie net 'n ander probleem is om netjies tussen die belasting en gesondheidsorg geliasseer te word nie. Dit is 'n alarm wat ons noem om 'n ekonomiese stelsel op te los wat ons al in baie opsigte misluk. Klein bou die saak noukeurig aan, hoe ons ons kweekhuisvrystellings op groot skaal verminder, is ons beste kans om gelyke ongelykhede gelyktydig te verminder, ons gebroke demokrasieë te heroorweeg en ons gesonde plaaslike ekonomieë te herbou. Sy ontbloot die ideologiese wanhoop van die klimaatveranderende deniers, die messiaanse wanpersies van die geoengineerders en die tragiese nederlaag van te veel hoofstroom-groen inisiatiewe. En sy demonstreer presies waarom die mark nie die klimaatkrisis kan oplos nie, maar nie die situasie kan vererger nie, maar dit sal eerder erger maak, met steeds meer ekstreme en ekologies skadelike ontginningsmetodes, gepaardgaande met rampspoedkapitalisme. Beskikbaar op Amazon

Van Die Uitgewer:
Aankope op Amazon gaan die koste om u te bring, te dek InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, en ClimateImpactNews.com gratis en sonder adverteerders wat jou blaaitoontjies dop. Selfs as jy op 'n skakel klik, maar nie hierdie geselekteerde produkte koop nie, enigiets anders wat jy in dieselfde besoek op Amazon koop, betaal ons 'n klein kommissie. Daar is geen bykomende koste vir u nie, dus dra by tot die moeite. Jy kan ook gebruik hierdie skakel Om te enige tyd vir Amazon te gebruik, sodat u ons pogings kan ondersteun.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

volg InnerSelf op

Facebook-ikoonTwitter-ikoonrss-ikoon

Kry die nuutste per e-pos

Emailcloak = {af}

nuutste video's

Metaan-emissies het rekordbreekvlakke getref
Metaan-emissies het rekordbreekvlakke getref
by Josie Garthwaite
Navorsing toon dat die wêreldwye uitstoot van metaan die hoogste vlakke bereik het.
kelpbos 7 12
Hoe die woude van die wêreld se oseane bydra tot die verligting van die klimaatskrisis
by Emma Bryce
Navorsers soek na hulp met die opberg van koolstofdioksied onder die see.
Klein plankton ry prosesse in die oseaan wat twee keer soveel koolstof vang as wat wetenskaplikes gedink het
Klein plankton ry prosesse in die oseaan wat twee keer soveel koolstof vang as wat wetenskaplikes gedink het
by Ken Buesseler
Die oseaan speel 'n groot rol in die wêreldwye koolstofsiklus. Die dryfkrag is afkomstig van klein plankton wat ...
Klimaatsverandering bedreig gehalte van drinkwater oor die Groot mere
Klimaatsverandering bedreig gehalte van drinkwater oor die Groot mere
by Gabriel Filippelli en Joseph D. Ortiz
“Moenie drink / nie kook nie” is nie wat iemand wil hoor oor die kraanwater van die stad nie. Maar die gekombineerde effekte van ...
As ons oor energieverandering praat, kan dit die klimaatstoestand breek
As ons oor energieverandering praat, kan die klimaatstoestand breek
by InnerSelf Personeel
Almal het energieverhale, of dit nou gaan oor 'n familielid wat aan 'n olierig werk, 'n ouer wat 'n kind leer draai ...
Gewasse kan met dubbele probleme ondervind word deur insekte en 'n warm klimaat
Gewasse kan met dubbele probleme ondervind word deur insekte en 'n warm klimaat
by Gregg Howe en Nathan Havko
Insekte en die plante waarop hulle wei, is al millennia besig met 'n evolusionêre stryd: om te eet of nie ...
Om nul-emissies te bereik, moet die regering hindernisse aanspreek om mense met elektriese motors af te sit
Om nul-emissies te bereik, moet die regering hindernisse aanspreek om mense met elektriese motors af te sit
by Ruil Masrani om
Die Britse en Skotse regerings het ambisieuse teikens gestel om teen 2050 en 2045 netto-koolstofekonomieë te word ...
Die lente kom vroeër regoor die VSA, en dit is nie altyd goeie nuus nie
Die lente kom vroeër regoor die VSA, en dit is nie altyd goeie nuus nie
by Theresa Crimmins
In 'n groot deel van die Verenigde State het 'n warm klimaat die koms van die lente gevorder. Vanjaar is geen uitsondering nie.

Laaste Artikels

Twee-derdes van die ys van die gletser in die Himalajas kan teen 2100 verlore gaan
Twee-derdes van die ys van die gletser in die Himalajas kan teen 2100 verlore gaan
by Ann Rowan
In die wêreld van gletsiologie sou die jaar 2007 in die geskiedenis daal. Dit was die jaar dat 'n skynbare klein fout in 'n groot ...
Stygende temps kan miljoene per jaar doodmaak teen die einde van die eeu
Stygende temps kan miljoene per jaar doodmaak teen die einde van die eeu
by Edward Lempinen
Teen die einde van hierdie eeu kan tien miljoen miljoene mense wêreldwyd sterf as gevolg van temperatuurstygings ...
Nieu-Seeland wil 'n 100% hernubare elektrisiteitsnetwerk bou, maar groot infrastruktuur is nie die beste opsie nie
Nieu-Seeland wil 'n 100% hernubare elektrisiteitsnetwerk bou, maar groot infrastruktuur is nie die beste opsie nie
by Janet Stephenson
'N Voorgestelde multibiljoen-dollar-projek om 'n gepompte hidro-bergingsaanleg te bou, kan die elektrisiteitsnetwerk van Nieu-Seeland ...
Windplase gebou op koolstofryke turfboë verloor hul vermoë om klimaatsverandering te beveg
Windplase gebou op koolstofryke turfboë verloor hul vermoë om klimaatsverandering te beveg
by Guaduneth Chico et al
Windkrag in die Verenigde Koninkryk maak nou byna 30% van alle elektrisiteitsproduksie uit. Land-gebaseerde windturbines produseer nou ...
Klimaatverloëning is nog nie weg nie - hier is hoe om argumente te sien vir die uitstel van klimaatsaksie
Klimaatverloëning is nog nie weg nie - hier is hoe om argumente te sien vir die uitstel van klimaatsaksie
by Stuart Capstick
In nuwe navorsing het ons geïdentifiseer wat ons 12 “gesprekke van vertraging” noem. Dit is maniere om oor ...
Roetine-gasopvlam is verkwistend, besoedelend en ondermyn
Roetine-gasopvlam is verkwistend, besoedelend en ondermyn
by Gunnar W. Schade
As u deur 'n gebied gery het waar maatskappye olie en gas uit skalieformasies onttrek, het u waarskynlik vlamme gesien ...
Flight Shaming: Hoe om die veldtog te versprei wat Swede laat vaar het om ten goede te vlieg
Flight Shaming: Hoe om die veldtog te versprei wat Swede laat vaar het om ten goede te vlieg
by Avit K Bhowmik
Die belangrikste lugrederye in Europa sal waarskynlik hul omset in 50 met 2020% daal as gevolg van die COVID-19-pandemie, ...
Sal die klimaat so warm word as wat sommige mense vrees?
Sal die klimaat so warm word as wat sommige mense vrees?
by Steven Sherwood et al
Ons weet dat die klimaat verander namate die konsentrasie van kweekhuisgas toeneem, maar die presiese hoeveelheid verwagte opwarming bly ...