Austrálie - potenciál oceánů

Potenciál energie oceánů

Austrálie a zejména její jižní pobřeží se velmi dobře hodí pro využívání energie oceánů. Vlny na velké části jižního pobřeží dosahují prakticky neustále výšky až jeden metr, což poskytuje potenciálně nevyčerpatelný zdroj energie. Kromě toho na mnoha místech je energie nebo výkon mořských vln v rozsahu 25–35kW/m, což poskytuje potenciál pro výrobu velkého množství elektřiny. Jde o ostrovní zemi, kde drtivá většina obyvatel žije v blízkosti pobřeží, takže přenos energie z pobřežních zdrojů je jednodušší a levnější.

All-Energy Australia

Aby se dozvěděl více o využívání energie oceánů v Austrálii navštívil časopis BLUEPRINT v roce 2011 konferenci All-Energy Australia konanou v Melbourne a setkal se s třemi předními australskými společnostmi v oboru.

AquaGen - spojení větru a vln

Spojení technologií

Výroba energie na moři představuje zvláštní soubor výzev. Jedná se o náročné prostředí s obrovskými korozivními sílami, což vede k problémům ohledně odolnosti a vysokých nákladů na údržbu. Proč se nespojit a čelit výzvám společně? To je to, co má australská společnost zabývající se energií oceánů v úmyslu dělat. Aby se dozvěděl více, časopis BLUEPRINT se setkal s generálním ředitelem AquaGen Nickem Boydem na konferenci All-Energy Australia 2011 konané v Melbourne.

Nick Boyd

Zakladatel společnosti

Generální ředitel společnosti Nick Boyd má bakalářský titul s vyznamenáním v oboru leteckého inženýrství a pracoval v mnoha odvětvích v posledních 20 letech, včetně mořské těžby ropy a zemního plynu, letectví a dalších hi-tech oborů strojírenství. Je zakladatel společnosti a vynálezcem jejího systému SurgeDrive.

BLUEPRINT: Dnes ráno jsme se dozvěděli, že jednáte o možnosti kombinace energie větru a vln. Je to pravda?

Nick Boyd: Je to pro nás zajímavá možnost, protože naše technologie se spojuje s větrem a náš systém dostává energii mořských vln z vody a pak na plošinu. A proč tam nedat větrné turbíny? Je nutné se snažit a myslet jinak a nekonvenčně, aby věci fungovaly, aněkdy jde o spojení technologií.

Více energie po delší dobu
Vlny a vítr na jedné mořské plošině mohou poskytnout stabilnější zdroj energie a zamezit problémům s kolísáním energetických zdrojů přiblížením dodávky blíže k základnímu zatížení. To by mělo za následek více energie po delší dobu.

BLUEPRINT: Existují i   jiné důvody, proč se o toto snažíte?

Nick Boyd: Musíte mít na paměti, že někdy, když je vítr, nejsou žádné vlny, a někdy, když jsou vlny, není žádný vítr. Velké vlny s energetickým potenciálem se vytváří stovky nebo dokonce tisíce kilometrů daleko. Když se pak dostanou ke břehu, nemusí být žádný vítr. Nebo může být dostatek větru pro to, aby se lopatky turbíny otáčely, ale jen malé vlny na hladině, které nemají mnoho energie.

Vítr na moři
Na mnoha místech se získávání větrné energie stěhuje na moře, částečně kvůli možnosti budování větších turbín, ale i vzhledem ke stálejšímu větrnému zdroji. Mezi další faktory patří nutné stavebních zásahy a související cena pozemků a budov nutných pro pevninské větrné elektrárny, stejně jako ekologické faktory.

BLUEPRINT: A co náklady, jste schopni je sdílet?

Nick Boyd: Ano, a to náklady na infrastrukturu i náklady na dodávky energie. Díky našemu řešení by stavitelé větrných elektráren také těžili z nižších nákladů na údržbu.

BLUEPRINT: Mohlo by se to stát v blízké budoucnosti?

Nick Boyd: Ano, může se to snadno stát. Například máme podepsanou dohodu s jednou asijskou skupinou. Oni potřebují mořské obnovitelné zdroje energie, vítr, vlny nebo cokoli jiného, z důvodu vysoké hustoty obyvatel a vysokých cen pozemků.

BLUEPRINT: Existuje v Asii dostatečný zdroj energie mořských vln?

Nick Boyd: Na první pohled by se mohlo zdát, že v Asii není obrovský zdroj energie vln – avšak v době monzunové sezóny tam vznikají velmi velké vlny. Jinak jde o poměrně konzistentní, ale nikoli velký zdroj energie vln. Ale co se stává zajímavým je, že se můžeme spojit s větrem, a tak získat to nejlepší z obou odvětví a tedy dobrou návratnost jejich investic. Pak se celá věc stane životaschopnou.

BLUEPRINT: Mohl by to být životaschopné i v dalších oblastech?

Nick Boyd:
Určitě, v Evropě například, třeba ve Středozemním moři lze přijít s projektem, který se spojí s větrem tak, že se menší zdroj vln stane životaschopným. Dokonce na určitém místě můžete mít přílivový systém a používat stejné vedení energie pro sdílení infrastruktury. Pokud dojde ke vzájemnému prospěchu a technologie jsou vhodné, tak proč to neudělat?

AquaGen Technologies
AquaGen je australská technologická společnost specializující se na řešení, která poskytují čistou a obnovitelnou energii oceánů pomocí jejich technologie využívající energii mořských vln SurgeDrive®.
Společnost nedávno získala cenu EcoGen za “Nejvýznačnější menší projekt čisté energie”.

SurgeDrive®
Když vlny míjí jednotky bójí větrné farmy SurgeDrive®, pohybují se v oscilaci a systém přenáší čistou sílu vln z vody přes prvky přenosu napětí. Tím se minimalizují podvodní komponenty a umožní, aby většina součástí byla umístěna nad vodní hladinou, což také snižuje náklady a nároky na údržbu.

Odolnost
Pokud jde o odolnost, systém je vybaven proti bouři, ale také může využít obrovská množství energie, která z bouří pochází. Bóje mohou být staženy pod vodní hladinu, kde systém může během bouřek nadále vyrábět energii v bezpečnějším prostředí.

Oceanlinx - konkurenceschopná technologie

Vyzrálá technologie využívání energie oceánů

Dr. Tom Denniss

Oceanlinx je australská společnost založená v roce 1997 Tomem Dennissem se sídlem v Sydney. Technologie společnosti byla vyvinuta v Austrálii a již byla použita v plné verzi. Časopis BLUEPRINT se setkal se zakladatelem společnosti a vynálezcem technologie Dr. Tomem Dennissem, aby se dozvěděl více.

BLUEPRINT: Mohl byste nám krátce něco říct o sobě a o tom, co vás vedlo k tomu, že jste se rozhodl zabývat se energií oceánů?

Dr. Tom Denniss: Jsem zakladatel společnosti Oceanlinx a původním vynálezcem této technologie, ke které od té doby přispěla řada dalších lidí. Zabývám se energií mořských vln od roku 1990 a jsem také zástupcem australské vlády ve výkonném výboru Mezinárodní energetické agentury pro Prováděcí dohodu o systémech využití energie oceánů.

Technologie

Oceanlinx využívá technologii oscilujícího vodního sloupce (OWC). Když se vlna zvedne ve sloupci, funguje jako píst a tlačí sloupec vzduchu před sebou a kolem turbíny. Poté, jakmile vlna ustoupí, opačný efekt nasává vzduch zpět do sloupce a kolem turbíny. Oceanlinx používá svou vlastní verzi OWC bez pohyblivých částí pod vodní hladinou, což zvyšuje odolnost. Dále je vzduchová turbína společnosti speciálně projektována tak, aby zajistila vyšší účinnost přeměny než ostatní srovnatelné turbíny.

BLUEPRINT: Jak konkurenceschopná je společnost Oceanlinx v ostatních obnovitelných zdrojích?

Dr. Tom Denniss: Technologie Oceanlinx je již srovnatelná s ostatními obnovitelnými zdroji energie. Při dobrém vlnovém klimatu, jaké panuje například v jižní Austrálii, naše technologie může konkurovat s pevninskými větrnými elektrárnami a má nižší náklady než mořské větrné a solární elektrárny.

Milníky

Společnost Oceanlinx má již za sebou několik milníků. Jedná se o první australskou společnost zabývající se využitím energie oceánů, jejíž měnič energie mořských vln byl připojen do elektrizační soustavy. Vlastně jde o jednu z pouhých tří společností na celém světě, která toho dosáhla. Kromě toho tato technologie již byla v provozu celkem 40,000 hodin a vyráběla energii 5,000 hodin.

BLUEPRINT: Kdy očekáváte, že budete mít plně komerční farmu na využití vlnové energie?

Dr. Tom Denniss: Náš další projekt bude komerční, a to zejména poté, co se rozšíří na více jednotek. Očekáváme, že bude provozuschopný počátkem roku 2013. Bude to ukázka toho, jak komerčně životaschopnou se tato technologie stala.

BLUEPRINT: Existují další lokality s vlnovým klimatem, které se zvláště dobře hodí pro vaši technologii?

Dr. Tom Denniss: Kromě jižní Austrálie, která je ideální, existuje mnoho dalších míst po celém světě, která se pro tento účel velmi dobře hodí - západní Evropa, Chile, Jižní Afrika, pobřeží Tichého oceánu na severozápadě USA a další.

BioPower Systems - v souladu s vlnami

bioWAVETM – inspirováno přírodou

BioPower Systems je jednou z předních australských společností zabývajících se využitím energie oceánů. Jejich technologie bioWAVETM je připravena pro ukázkový projekt v Port Fairy ve Viktorii. Časopis BLUEPRINT se setkal s generálním ředitelem společnosti Dr. Timothym Finniganem na konferenci All-Energy Australia 2011 konané v Melbourne, aby se dozvěděl více.

BLUEPRINT: Co vás vedlo k tomu, že jste rozhodl zabývat se energií oceánů?

Dr. Timothy Finnigan

Dr. Timothy Finnigan: Věnoval jsem se projektům v oceánech, přičemž jsem začal na univerzitě s environmentální mechanikou tekutin a po dosažení PhD jsem zkoumal rozptyl přílivové energie ve velkých hloubkách oceánů. Po přesunu do soukromého sektoru jsem se přeorientoval z technických aspektů na podnikatelské a obchodní aspekty rozvoje využití energie oceánu, ale stále si udržuji zájem o všechny oblasti.

Spodní instalace

Technologie společnosti bioWAVETM je spodní montáž “pitching” zařízení zahrnujícího celou hloubku vody. Je určeno pro provoz ve vzdouvajících se vlnách oceánu, přičemž pohlcuje energii na povrchu i pod ním. Řada plovoucích bójí nebo “lopatek” reaguje na stoupající a klesající hladinu moře (potenciální energie) a na pohyby vody set a tam pod hladinou (kinetická energie). V důsledku toho se otočná konstrukce kýve sem a tam v souladu s vlnami.

Biomimikry – vždy v souladu s vlnami

Pohyb lopatek a přírodou inspirovaný design využívá to, co je známé jako biomimikry, tj. napodobování mořských živočichů. Její unikátní konfigurace odlišuje bioWAVETM od povrchových technologií (bóje, útlumová zařízení a OWC), které nepřijímají podpovrchovou energii, a od technologií používaných v mělkých vodách, které pracují v oblastech s nižší energií. Tím je zajištěna maximální účinnost, a to díky získání maximálního množství energie z komplexního pohybu vln. Má to další výhodu spočívající v nulovém vizuálním dopadu.

BLUEPRINT: Představuje přeměna energie závažné těžkosti?

Dr. Timothy Finnigan: Zařízení pro využití energie oceánu zpravidla oscilují pomalu v reakci na obrovské síly, a to představuje značný problém, pokud jde o využívání energie k výrobě elektřiny. Nejenže naše technologie zrychluje tento pohyb, ale také ho upravuje a vyrovnává, abychom mohli vyrobit elektřinu pro dodávku do elektrizační sítě pomocí standardního elektrického generátoru. U farem bioWAVETM podél dlouhých úseků pobřeží věříme, že mohou být zajištěny dodávky při téměř základním zatížení.

Oceánské zkoušky

V současné době společnost začíná klíčovou etapu oceánských zkoušek. Druhá součást její technologie, modul pro přeměnu energie O-DriveTM, je připravena ke zkouškám. Společně tyto dvě jednotky ukázaly, že mohou splnit úkol přeměnit energii vln oceánů na elektřinu pro elektrizační síť.

BLUEPRINT: Kdy očekáváte, že budete mít plně komerční vlnovou farmu?

Dr. Timothy Finnigan: To do značné míry závisí na vládní politice a financování ze soukromého sektoru. Potřebujeme podpůrné vládní programy k usnadnění cesty ke komerční fázi a soukromé finance na rozvoj první komerční vlnové farmy. Věříme, že to může být dosaženo do roku 2020.

BLUEPRINT: Myslíte si, že budete schopni konkurovat dalším obnovitelným zdrojům, jako jsou mořské větrné elektrárny?

Dr. Timothy Finnigan: Ano, jakmile úspěšně absolvujeme oceánské zkoušky, snad v polovině tohoto desetiletí, pak bude technologie bioWAVETM schopna konkurovat mořským i pevninským větrným elektrárnám. Vlny zůstávají nejvíce konzistentní a spolehlivou formou obnovitelných zdrojů energie.