Năng lượng dòng thủy triều có thể tăng cường đáng kể an ninh năng lượng
của Alan Williams, Đại học Plymouth
Nhập dữ liệu năng lượng mặt trời PV, gió ngoài khơi và dòng thủy triều được sử dụng để lập mô hình hệ thống năng lượng; Sự thay đổi hàng năm về (a) điện mặt trời, (b) gió ngoài khơi và (c) năng lượng dòng thủy triều, với (d) hệ số công suất hàng tháng, cũng như sự thay đổi hàng ngày về (e) điện mặt trời, (f) gió ngoài khơi, và (g) năng lượng dòng thủy triều, trong khoảng thời gian giữa mùa đông và mùa xuân, với (h) hệ số công suất hàng ngày và sự thay đổi hàng ngày của (i) điện mặt trời, (j) gió ngoài khơi và (k) năng lượng dòng thủy triều, trong một mùa hè giai đoạn mùa xuân-neap, với (l) hệ số công suất hàng ngày. Công suất được chuẩn hóa theo công suất cài đặt của từng công nghệ. Ảnh: Năng lượng ứng dụng (2023). DOI: 10.1016/j.apenergy.2023.120686
Một nghiên cứu mới đã chỉ ra rằng việc áp dụng năng lượng thủy triều cùng với các dạng năng lượng tái tạo khác có thể tăng cường đáng kể an ninh năng lượng và giúp các cộng đồng thực hiện tham vọng năng lượng sạch của họ.
Các nhà nghiên cứu nhận thấy rằng việc lắp đặt các hệ thống dòng thủy triều, ngoài các trang trại năng lượng mặt trời và gió ngoài khơi, hiệu quả hơn khoảng 25% trong việc cân bằng cung với cầu so với việc chỉ dựa vào công nghệ năng lượng mặt trời và gió.
Việc sử dụng các công nghệ thủy triều như một phần của hỗn hợp năng lượng tái tạo cũng có thể giảm khoảng 33% không gian cần thiết cho các cơ sở phát điện, cả trên đất liền và trên biển, đồng thời giảm đáng kể tác động trực quan của chúng do phần lớn hoạt động của chúng nằm dưới mặt biển.
Nó cũng có thể giúp giảm chi phí quy dẫn của năng lượng toàn hệ thống, so với các hệ thống năng lượng mặt trời và gió, bởi vì nó làm giảm yêu cầu tiếp cận nguồn cung cấp dự trữ đắt tiền.
Được đăng trên tạp chí Năng lượng ứng dụng, nghiên cứu này tập trung vào Isle of Wight. Hòn đảo có kế hoạch tạo ra nhiều năng lượng tái tạo như mức tiêu thụ và đạt được mức phát thải thực bằng 0 vào năm 2040. Để đạt được điều này, hòn đảo sẽ cần tìm cách tạo ra trung bình 136 MW điện thông qua năng lượng sạch để đáp ứng nhu cầu hàng năm dự kiến trong tương lai. yêu cầu.
Nguồn năng lượng chính của nó hiện là một nhà máy điện chạy bằng khí đốt và trong khi năng lượng mặt trời hiện tạo ra 80MW, các kế hoạch cho một trang trại gió ngoài khơi gần đó đã bị từ chối vào năm 2015 với lý do tác động thị giác được nhận thấy của nó. Trong khi đó, tiềm năng dòng thủy triều của hòn đảo vẫn chưa được khám phá đầy đủ.
Để hiểu một số thách thức trong việc đạt được các mục tiêu của hòn đảo, các nhà nghiên cứu đã phát triển một mô hình có tính đến nhu cầu cân bằng cung-cầu, chi phí năng lượng của toàn hệ thống và phạm vi không gian của các dự án năng lượng tái tạo.
Họ nhận thấy rằng việc lắp đặt 150MW năng lượng mặt trời, 150MW năng lượng gió ngoài khơi và 120MW năng lượng dòng thủy triều sẽ tối đa hóa cả cân bằng cung-cầu và mức độ thặng dư năng lượng tối đa—25% so với các hệ thống năng lượng mặt trời và gió hoạt động tốt nhất.
Việc áp dụng dòng thủy triều cũng giảm thiểu mức độ thiếu hụt và dư thừa điện tối đa trong năm lần lượt là 11% và 24%.
Nghiên cứu được dẫn dắt bởi Tiến sĩ Danny Coles, Nghiên cứu viên của Dự án TIGER (Kênh) INTERREG V A France tại Đại học Plymouth, làm việc với Trung tâm Năng lượng Biển Châu Âu, Hydrowing Ltd, Trung tâm Năng lượng Thủy triều Perpetuus và Đại học Edinburgh.
Tiến sĩ Coles cho biết: "Năng lượng dòng thủy triều cung cấp một nguồn năng lượng tái tạo đáng tin cậy, có thể dự đoán được, nếu được khai thác, có thể bổ sung cho sự biến đổi của gió và mặt trời. Không giống như gió và mặt trời, thủy triều xuất hiện hàng ngày trong năm. Kết quả của chúng tôi cho thấy rằng việc áp dụng kết hợp cả ba có thể làm giảm sự phụ thuộc vào năng lượng nhập khẩu và giá cả không ổn định. Điều này đặc biệt phù hợp với bối cảnh năng lượng hiện tại, khi thời tiết lạnh giá đang làm tăng nhu cầu sưởi ấm và hàng triệu người sẽ được trả tiền để sử dụng ít điện hơn nhằm tránh mất điện."
"Khi quá trình chuyển đổi sang sử dụng năng lượng bằng không thực vẫn tiếp tục, cần phải hiểu rõ hơn về cách xây dựng khả năng phục hồi của hệ thống để vượt qua các giai đoạn nhu cầu cao và tài nguyên gió thấp. Mặc dù người ta hiểu rõ rằng năng lượng dòng thủy triều có thể dự đoán được và đáng tin cậy, nhưng nghiên cứu này định lượng các lợi ích hệ thống mà nguồn cung thủy triều đáng tin cậy và có thể dự đoán được có thể mang lại."
Nghiên cứu đã được sử dụng bởi Hội đồng Isle of Wight và Mạng lưới điện miền Nam & Scotland để đánh giá phạm vi công việc cần thiết cho việc nâng cấp lưới điện trên đảo.
Các kết quả cũng đang được Scotia Gas Networks (SGN) sử dụng trong một nghiên cứu toàn bộ hệ thống dựa trên nghiên cứu được xây dựng dựa trên nghiên cứu và tập trung vào toàn bộ hệ thống điện của hòn đảo.
