Khai thác năng lượng thủy triều: Bây giờ là lúc của sức mạnh thủy triều?
Orbital Marine hy vọng sẽ thương mại hóa công nghệ tuabin thủy triều của mình với sự trợ giúp từ dự án EU Horizon 2020 mới trị giá 26,7 triệu euro
Tua bin điện thủy triều của quỹ đạo sử dụng năng lượng sóng động học để tạo ra năng lượng. ảnh: Orbital Marine Power.
Theo các nhà sáng tạo Orbital Marine, tuabin thủy triều O2 có thể tạo ra công suất 2MW, khiến nó trở nên mạnh mẽ nhất trên thế giới. Công ty hy vọng sẽ thương mại hóa công nghệ này với sự trợ giúp từ dự án EU Horizon 2020 mới trị giá 26,7 triệu euro và giám đốc chương trình quỹ đạo, James Murray, nói với Heidi Vella lý do tại sao bây giờ là thời điểm cho năng lượng thủy triều.
Thông thường, có vẻ như năng lượng dòng thủy triều là công nghệ mà cuộc cách mạng năng lượng sạch đã bỏ quên. Theo Ocean Energy Europe, mặc dù đã có nhiều thập kỷ phát triển, chỉ có 60 MW công trình lắp đặt năng lượng sóng và thủy triều trên toàn thế giới và phần lớn sự lạc quan liên quan đến năng lượng thủy triều đi kèm với sự cảnh báo về giá cao của nguồn năng lượng.
Ví dụ, một báo cáo gần đây lưu ý rằng điện thủy triều một ngày nào đó có thể cung cấp cho Vương quốc Anh 34TWh một năm, tương đương 11% nhu cầu điện hàng năm hiện tại, nhưng chỉ khi chi phí công nghệ giảm xuống trước. Giá hiện tại của điện thủy triều sẽ cần phải giảm từ mức hiện tại khoảng 240 bảng Anh / MWh xuống dưới 150 Bảng / MWh.
Thay đổi đang diễn ra nhanh chóng trong ngành công nghiệp hạm đội và tương lai là điện. Khi công nghệ xe điện (EV) được cải thiện với tốc độ đáng kinh ngạc, lĩnh vực này đang bắt tay vào cải tổ hoàn toàn phương tiện đi lại, năng lượng sử dụng và cách thức mua xe. Hơn 100 doanh nghiệp lớn nhất thế giới hiện đã đăng ký chiến dịch EV100 của Climate Group, đưa ra cam kết toàn cầu để đảm bảo các đội tàu của họ có điện vào cuối thập kỷ này. Con số này lên tới 4,8 triệu phương tiện đáng kinh ngạc và việc lắp đặt số lượng lớn các điểm sạc trên toàn thế giới để hỗ trợ chúng. British Gas, điều hành một trong những đội xe lớn nhất ở Anh với hơn 12.000 xe trên đường, sẽ có một đội xe chạy hoàn toàn bằng điện vào năm 2025. Tuy nhiên, một thách thức lớn sẽ là tính khả dụng và khả năng hiển thị của cơ sở hạ tầng sạc để hỗ trợ việc di chuyển tránh xa xăng và dầu diesel. Với báo cáo của Arval Mobility Observatory rằng hơn 60% đội tàu dự kiến sẽ thực hiện một hỗn hợp năng lượng thay thế vào năm 2023, các nhà bán lẻ năng lượng - theo truyền thống là các chuyên gia dầu khí đang vận hành mạng lưới trạm tiếp nhiên liệu rộng lớn - cần phải nhanh chóng thích ứng. “Nếu bạn đang điều khiển một nhóm phương tiện lớn, cho dù đó là xe chở hàng nặng, một công ty đường ống dẫn nước với hàng chục xe tải hoặc một dịch vụ bưu chính quốc gia, bạn không muốn các tài xế phải sử dụng thẻ tín dụng cá nhân hoặc phải nộp các khoản chi phí. cho nhiên liệu ”Graham Chedzoy, giám đốc giải pháp tại CGI, người đã làm việc với các khách hàng dầu khí tại ...
Báo cáo gợi ý rằng việc lắp đặt các dự án thí điểm 124MW cho mục đích học tập có thể giúp mang lại sự thay đổi này và đây không phải là dự án mới duy nhất trong ngành thủy triều của Vương quốc Anh.
Orbital Marine, với tuabin thủy triều O2 dài 72 mét, được thiết kế để giảm thiểu chi phí trên mọi phương diện, hy vọng sẽ thúc đẩy sự thay đổi trong lĩnh vực này theo dự án Forward-2030 do EU tài trợ. Sáng kiến này nhằm thúc đẩy hơn nữa công nghệ điện biển, bao gồm cả sản xuất hydro trong tương lai.
Heidi Vella (HV): Tua bin thủy triều Orbital Marine’s O2, hiện đang được triển khai tại cơ sở thử nghiệm Orkney của Vương quốc Anh, được thiết kế khác với các tuabin khác. Nó khác nhau như thế nào?
Giám đốc chương trình Orbital Marine, James Murray (JM): Trọng tâm của chúng tôi luôn là phát triển công nghệ với chi phí vốn, lắp đặt và bảo trì thấp. Nền tảng của chúng tôi có thể được lắp đặt tại chỗ mà không cần đến các tàu xây dựng hoặc nâng hạng nặng mà chỉ sử dụng các tàu địa phương, chi phí thấp. Hơn nữa, vì O2 là một nền tảng có thể kéo nổi, nó rất dễ tiếp cận để bảo trì, với tất cả các bộ phận tạo ra đều nằm trên bề mặt để dễ dàng tiếp cận.
Tua bin thủy triều trên sà lan khi nó gần đến địa điểm triển khai. Ảnh: Orbital Marine Power.
Nó cũng có các chân có thể thu vào để đưa các cánh buồm và các trung tâm chuyển hướng lên trên mực nước để có thể tiếp cận có người lái tại chỗ. Ngoài ra, nó có quy mô lớn - chúng tôi có đường kính rôto lớn nhất liên quan đến tuabin thủy triều - và bởi vì nó là một bệ nổi nên các rôto được gắn gần bề mặt nơi có dòng thủy triều.
HV: Nghị sĩ của Orkney gần đây đã yêu cầu thủ tướng cho sức mạnh thủy triều vào một cái bình có rào chắn tại cuộc đấu giá Hợp đồng chênh lệch (CfD) tiếp theo. Công nghệ của bạn đã sẵn sàng cho điều đó chưa?
JM: Công nghệ của chúng tôi đã sẵn sàng và có một số dự án khác trên khắp Vương quốc Anh cũng có thể đấu thầu CfD. Tuy nhiên, chúng tôi cần một mức hỗ trợ doanh thu có hàng rào thích hợp theo kế hoạch để nhận ra rằng năng lượng dòng thủy triều đang ở giai đoạn phát triển sớm hơn. Điều đó sẽ cho phép chúng tôi phát triển các mảng thương mại đầu tiên đó và giảm chi phí của chúng tôi. Đây là điều mà các ngành khác, chẳng hạn như gió và mặt trời, đã từng nhận được trước đây.
Chúng tôi đang yêu cầu 100MW, tùy theo
một lượng công suất rất khiêm tốn, đặc biệt là so với các mức hỗ trợ được cung cấp cho các công nghệ tái tạo khác trong quá khứ. Nhưng nó sẽ tạo ra sự khác biệt rất lớn cho những bước phát triển và thương mại hóa ngành tiếp theo.
HV: Điều này sẽ giúp bạn giảm chi phí như thế nào?
JM: Chúng tôi có thể giảm chi phí bằng cách tiếp tục đổi mới và bằng cách làm việc với chuỗi cung ứng của chúng tôi. Nhưng cơ sở nền tảng là sự cần thiết của khuôn khổ hỗ trợ doanh thu này, giúp các nhà đầu tư tự tin tiếp tục đầu tư cũng như tạo cho chuỗi cung ứng đủ sự chắc chắn để xem xét các cách nó có thể làm việc với chính chúng ta và những người khác để giảm chi phí thông qua các hiệu quả khác nhau.
Thông qua việc chế tạo thêm máy móc, hợp tác chặt chẽ với chuỗi cung ứng của chúng tôi và đầu tư nhiều hơn vào các chương trình giảm chi phí, chúng tôi có thể giảm chi phí của công nghệ. Chúng ta cần chuyển từ sản xuất một lần sang sản xuất trên quy mô lớn.
HV: Orbital Marine Power đang dẫn đầu một tập đoàn - Forward 2030 - tập trung vào việc thương mại hóa năng lượng thủy triều nổi. Mục tiêu của bạn cho dự án là gì?
JM: Chúng tôi đã xác định một số cải tiến mà chúng tôi muốn mang lại cho các mẫu O2 trong tương lai để giảm chi phí phát điện thêm 25%. Nhưng chúng tôi cũng sẽ xem xét cách năng lượng thủy triều có lợi thế là một nguồn điện tái tạo có thể dự đoán cao và do đó có thể hỗ trợ sản xuất hydro và lưu trữ năng lượng.
Vì vậy, chúng tôi sẽ xem xét cách thiết kế các nhà máy để hỗ trợ các mục tiêu khử cacbon, không chỉ về điện, mà còn về vận chuyển và nhiệt. Chúng tôi cũng sẽ xem xét các yêu cầu về mạng lưới và hệ thống năng lượng sẽ trông như thế nào trong tương lai nếu phần lớn lượng điện của chúng tôi đến từ năng lượng tái tạo.
HV: Năng lượng thủy triều có tiềm năng phù hợp với sản xuất hydro hơn gió ngoài khơi không?
JM: Năng lượng thủy triều vốn có thể đoán trước được; tại bất kỳ địa điểm cụ thể nào, chúng ta có thể biết trước gần như nhiều năm chúng ta có thể sản xuất bao nhiêu năng lượng vào một ngày nhất định. Nó có lợi thế hơn bất kỳ dạng năng lượng tái tạo nào khác, mang lại cơ hội duy nhất để tối ưu hóa hệ thống. Khả năng dự đoán có thể chuyển thành các hệ thống giảm chi phí tối ưu hơn để sản xuất hydro. Đó là một thách thức tối ưu hóa khác về kích thước máy điện phân và mọi thứ khác, nhưng có cơ hội để tăng khả năng tối ưu hóa và giảm chi phí với một hệ thống được cung cấp năng lượng dòng thủy triều chi phí thấp.
HV: Với việc sản xuất năng lượng gió, thủy triều và hydro đều có thể ở ngoài khơi, có nguy cơ các vùng biển bị tắc nghẽn, tạo ra các tác động tiêu cực đến môi trường không?
JM: Một khía cạnh khác mà dự án Forward 2030 đang tạo ra là một chương trình giám sát môi trường phức tạp liên quan đến tuabin mà chúng tôi đang cung cấp trong dự án đó [lần lặp lại tiếp theo của O2]. Khi các dự án được triển khai, chúng tôi cần thu thập dữ liệu môi trường để hiểu và định lượng bất kỳ tác động môi trường tiềm ẩn nào. Hiện tại, số lượng triển khai chiến lược có hạn nên chúng tôi có thông tin hạn chế.
Giám đốc chương trình Orbital Marine James Murray cho biết dự án cũng sẽ lấp đầy những khoảng trống trong hiểu biết về tác động môi trường của năng lượng thủy triều. Ảnh: Orbital Marine Power.
Chúng tôi cũng sẽ xem xét quy hoạch không gian biển với University College Cork, nơi có các chuyên gia trong lĩnh vực đó. Đó là việc công nhận rằng sẽ có nhiều hoạt động hơn ngoài khơi và quy hoạch không gian biển có thể đảm bảo việc triển khai diễn ra một cách hiệu quả, đồng thời ghi nhận những mối quan tâm hoặc những người sử dụng biển khác. Chúng tôi sẽ tìm cách xây dựng một báo cáo cho các nhà hoạch định chính sách để cung cấp thông tin cho quy hoạch không gian biển.
HV: Dự án Forward 2030 được tài trợ trong khuôn khổ EU Horizon 2020; bạn có lo ngại rằng việc Vương quốc Anh tách khỏi EU có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của lĩnh vực này không?
JM: Điều quan trọng là chúng tôi phải tiếp tục làm việc với các đối tác nghiên cứu của mình. Giữa Vương quốc Anh và Châu Âu có những lợi ích chung trong việc phát triển năng lượng dòng thủy triều. Đó là một nguồn tài nguyên tuyệt vời ở Vương quốc Anh và trên lục địa, đặc biệt là ở Pháp, vì vậy, có rất nhiều lợi ích chung trong việc thương mại hóa lĩnh vực này. Chúng tôi hy vọng Vương quốc Anh và Châu Âu tiếp tục hợp tác chặt chẽ trong việc điều chỉnh các chương trình đổi mới như Horizon 2020 để giúp tiếp tục thương mại hóa lĩnh vực này.
HV: Cuối cùng, ông có lạc quan rằng ngành năng lượng dòng chảy thủy triều của Vương quốc Anh sẽ nhận được sự hỗ trợ của chính phủ mà chính phủ đang yêu cầu?
JM: Chúng ta sẽ phải chờ xem. Tôi nghĩ rằng chúng ta sẽ có một thông báo tương đối sớm. Chúng tôi sẽ tiếp tục thúc đẩy chuỗi cung ứng của mình và với các đối tác trong lĩnh vực này. Chúng tôi sẽ tiếp tục chứng minh rằng công nghệ này đang trên đà thương mại hóa. Nó có tiềm năng sản xuất năng lượng carbon thấp, nhưng cũng có công ăn việc làm; Tuabin thủy triều O2 của chúng tôi được lắp ráp tại Vương quốc Anh, nó có tới 80% thành phần chuỗi cung ứng của Vương quốc Anh, đây không phải là điều có thể nói về nhiều công nghệ năng lượng tái tạo khác.
Ngành này có tiềm năng to lớn để hỗ trợ phát triển kinh tế, đặc biệt là ở các khu vực ngoại vi hơn, nơi có xu hướng tài nguyên. Hơn nữa, Vương quốc Anh thực sự có vị trí tốt để cung cấp các dịch vụ chế tạo, lắp đặt liên tục dịch vụ ion và bảo trì cho các dự án dòng thủy triều trên toàn cầu, khi ngành công nghiệp phát triển. Có một câu chuyện tuyệt vời ở đó, về cả việc tạo ra các-bon thấp, cũng như phát triển kinh tế và tạo việc làm.
