什么是海洋能源? (新视频)

那么,您听说过太阳能和风能,但是它们的表弟海洋能源呢?

海洋能源——是由波浪、潮汐、洋流、自由流动的河流和人造渠道产生的清洁能源——可能比同类能源落后几十年。但这种较新的可再生能源可能很快就会通过激发海洋勘探、救灾任务、离岸工业(如海鲜养殖场)等为蓝色经济提供动力,同时保护野生动物和生态系统。

什么是海洋能源? (新视频)

在一个新的教育视频中,NREL 水力研究员 Aryana Nakhai 解释了海洋能源在短期和长期内可以为国家做些什么。照片来自 NREL。

最终,海洋能源也可以为无碳电网做出贡献。但首先,研究人员,如国家可再生能源实验室 (NREL) 水力发电组的研究人员,必须继续磨练这些有前途的技术,使它们更接近商业成功。

现在,在一个新的教育视频中,NREL 水力研究员 Aryana Nakhai 解释了海洋能源的短期和长期用途。她还详细介绍了各种类型的海洋能源资源和技术设计,以及像 Nakhai 和她的同事这样的研究人员正在做些什么来克服技术挑战,并帮助这些技术为近海工业、沿海和岛屿社区提供清洁能源,以及,一个当天,美国电网。

“对于海洋能源研究人员来说,这是一个非常激动人心的时刻,”NREL 水力技术小组的高级研究员兼经理迈克尔劳森在视频中说。 “这个行业正处于发展的初级阶段,那里有许多技术有可能在商业上取得成功。”

存在哪些类型的海洋能源技术?

今天,海洋能源技术仍处于发展的早期阶段。研究人员正在努力改进一系列有前途的海洋能源设备设计,希望其中一个或多个能够具有成本效益、高效且足够稳健以取得商业成功。

其中一些技术被建造为位于河流或海底的底部,而其他技术则可以在水面上漂浮或休息,半淹没在靠近顶部的地方。研究人员仍在寻找更有创意且更具成本效益的方法来利用海洋能源。 (观看上面的视频,了解这些技术是如何工作的。)

海洋能源在哪里产生?

从理论上讲,海洋能源可以在水自然流动的任何地方产生。但并非所有的海洋能源都同样强大。

NREL 水力发电组的高级研究员 Levi Kilcher 研究海洋能源流向何处以及某些地点可能产生多少电力设备,例如阿拉斯加充满活力的库克湾。为了帮助技术开发人员选择最适合其特定技术设计的地点或位置,Kilcher 帮助创建了海洋能源地图集,这是一张美国可用海洋能源资源的动态地图。

在视频中,Kilcher 解释说,尤其是波浪能是一种巨大的资源,存在于整个美国海岸线,尤其是西海岸。 “让这些技术特别令人兴奋的一些事情是它们非常可预测和可预测,”他说。 “我们有不断测量海浪的卫星,所以我们可以看到海浪在海洋中传播。我们知道他们要去哪里。”

什么是海洋能源? (新视频)

海洋能源有哪些好处?

只要月亮还在,风不停地吹,水就不停地流。美国海洋和河流中的能量激增远远超过海洋能源行业希望利用的能量。但是,如果研究人员利用所有可获得的海洋能源,这种电力可以提供该国近 60% 的年度电力需求。对于孤立的或岛屿社区——如夏威夷、缅因州或阿拉斯加偏远海岸线上的社区——海洋能源可以帮助取代他们对化石燃料的部分依赖,从而有可能降低能源成本并提高他们的能源弹性。

正如 Kilcher 所说,海洋能源也是高度可预测的。它还可以补充其他可再生能源,在夜间和冬季其他能源趋于减弱时产生更多电力。但海洋能源的最大好处之一是它有可能为远离任何电网的偏远和农村社区提供清洁能源。例如,在深海中,海洋能源可以为寻找危险热带风暴迹象的观测技术充电。

海洋能源如何为蓝色经济提供动力?

“蓝色经济”既包括海鲜养殖场等离岸产业,也包括沿海和岛屿社区,它们通常依赖昂贵的液体燃料运输来提供电力。虽然电网规模的海洋能源设备可能还需要几十年的开发才能准备就绪,但较小的设备很快就能为特定需求提供电力,比如海水淡化——从水中去除盐分和其他杂质以生产清洁饮用水的过程.

海水淡化技术对于因自然灾害而难以获得清洁饮用水或供应减少的岛国尤其有价值。为了进一步满足这些需求,NREL 研究人员最近在北卡罗来纳州海岸设计、建造并测试了一种新型波浪动力海水淡化系统。

什么是海洋能源? (新视频)

NREL 水力发电组的高级研究员兼经理迈克尔劳森对海洋能源的未来持乐观态度。 “对于海洋能源研究人员来说,这是一个非常激动人心的时刻,”他在 NREL 新视频中谈到这些新兴技术的当前和未来潜力时说。照片来自 NREL。

还存在哪些挑战?

虽然水资源是免费的,但设计、建造、部署、操作和维护海洋能源设备却不是。今天的技术在成本效益方面仍不足以取得商业成功,但 NREL 的水力发电研究人员正在研究如何在不牺牲能源生产或弹性的情况下降低成本。例如,NREL 的一个团队最近设计了一种可变几何波浪能转换器,它可以更便宜、产生更多能量并且更好地抵御强大的海浪。另一种高度灵活的波浪能转换器可以从慢速和快速移动的海浪以及所有六种波浪运动中发电,包括向前的浪涌、向上的起伏和圆形涡流。

“在海洋中工作极具挑战性,”Kilcher 说。而且,在海洋能源开发商部署他们的技术之前,研究人员希望确保他们不会对海洋环境产生意外影响。在 NREL,专家们正在指导这些技术的开发,以确保它们也是安全的。他们收集的数据将向公众开放,因此开发人员也可以学习如何降低成本和风险。

你如何参与?

无论您是第一次了解海洋能源的学生,还是希望磨练您有前途的技术设计的公司,您都可以加入 NREL 的研究人员,共同推动海洋能源行业的发展。

正如 Nakhai 在视频中解释的那样,NREL 进行研发和经济分析,并与来自工业界和学术界的其他海洋能源专家合作,帮助加速海洋能源开发。正如 Lawson 在视频中所说,NREL 与实验室的合作伙伴和后起之秀的研究人员一起,可以帮助“开发最终将成为我们未来商业能源解决方案的下一代技术。”

与 NREL 的水力发电团队合作,详细了解 NREL 的专家如何将海洋能源从实验室转移到水中。请记住订阅 NREL 水电通讯 The Current,以确保您不会错过水电更新

文章由美国能源部 (DOE) 的国家可再生能源实验室 (NREL) 提供。

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     来源:CleanTechnic

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