Come funziona l’energia idrocinetica

Commercializzazione

Attualmente, ogni boa prototipo e turbina pilota richiede milioni di dollari in ricerca, sviluppo e finanziamenti per la diffusione. Tuttavia, una serie di rapporti ha utilizzato modelli di costo dell’elettricità (CoE) per valutare sei delle principali proposte di progetti di energia delle onde. Hanno concluso che il CoE nel 2010 dal primo progetto su scala industriale sarebbe stato basso come 11.1¢/kWh – prima di contabilizzare qualsiasi incentivo fiscale per l’investimento o la generazione di energia rinnovabile – e con l’opportunità di significative economie di scala da seguire man mano che l’industria matura.

Inoltre, i modelli di proposte di sviluppo di progetti di energia mareomotrice su scala commerciale hanno trovato un CoE di 4.8-10.8¢/kWh. In confronto, quando l’energia eolica è entrata nel mercato oltre 20 anni fa, aveva un CoE di oltre 20¢/kWh, che è sceso a 4,7-6,5¢/kWh nel 2006. Recentemente, tuttavia, i costi sono aumentati per tutte le fonti di energia poiché i materiali di costruzione specifici e le competenze sono stati molto richiesti a livello globale. Con un adeguato supporto allo sviluppo e allo spiegamento dei progetti, l’elettricità idrocinetica può presto diventare economicamente competitiva con, o superiore a, entrambe le fonti di elettricità convenzionali e avanzate basate sui combustibili fossili – tanto più con la promulgazione di una politica sul cambiamento climatico che metta un prezzo sull’inquinamento da carbonio.

Nonostante la promessa delle tecnologie idrocinetiche di contribuire significativamente al nostro mix di energia pulita, ci sono barriere per un rapido sviluppo e consegna di questa tecnologia. I più pressanti di questi ostacoli sono l’attuale struttura normativa e la necessità di ulteriori finanziamenti per sostenere la ricerca ambientale e lo sviluppo dei progetti.

Nonostante le molte differenze tra l’ubicazione e l’impatto delle dighe convenzionali e dell’idrocinetica, il processo normativo per entrambi i produttori di energia è lo stesso, rendendo altrettanto difficile ottenere una licenza per distribuire una turbina pilota temporanea di prova quanto lo è per arginare permanentemente un fiume importante. Inoltre, c’è un conflitto significativo su quale agenzia e livello di governo ha o dovrebbe avere l’autorità di approvare i progetti idrocinetici. La Federal Energy Regulatory Commission (FERC) sta lavorando per semplificare l’approvazione federale dei progetti temporanei nell’ambito del suo Hydrokinetic Pilot Project Licensing Process, rilasciato nell’autunno del 2007. Gli ostacoli dei permessi rendono difficile condurre test in loco, e senza prove sul campo della promessa di una particolare tecnologia, gli investitori esitano a fornire il finanziamento essenziale per avviare lo sviluppo diffuso di un’industria dell’energia idrocinetica.

Lo sviluppo dell’energia idrocinetica sarebbe facilitato da:

  • Stanziamento di adeguati finanziamenti governativi per la ricerca, lo sviluppo e lo spiegamento di dispositivi pilota. Anche se il Congresso ha autorizzato un aumento dei finanziamenti per l’energia idrocinetica negli ultimi anni, devono essere autorizzati e stanziati fondi sufficienti per consentire ai ricercatori di ricevere qualcosa;
  • Disposizione di fondi dedicati alla ricerca e alla modellazione sito per sito per valutare gli impatti ambientali;
  • Politiche federali economiche ed energetiche di supporto, come prestiti o crediti d’imposta per lo sviluppo dell’energia idrocinetica, simili a quelli per la produzione e gli investimenti in energia eolica e solare; e uno standard federale per l’elettricità rinnovabile per creare una domanda e un mercato sicuro per la capacità aggiuntiva di energia rinnovabile;
  • Rivalutazione del processo normativo per aiutare lo sviluppo tempestivo dei progetti, dando allo stesso tempo un’attenzione appropriata alla salvaguardia dell’ambiente e della comunità;
  • Risoluzione del conflitto di giurisdizione per il rilascio di permessi e licenze in cui le rivendicazioni dei poteri di approvazione dei progetti sono state fatte da diverse agenzie federali, statali e comunali; e
  • Maggiore discussione e collaborazione tra enti pubblici e privati, tra cui l’industria elettrica, ingegneri ricercatori, scienziati acquatici, ambientalisti e stakeholder della comunità.

Stai attento! Lo sviluppo dell’energia idrocinetica sta progredendo rapidamente, sia tecnologicamente che con l’aiuto di politiche di sostegno che riconoscono il ruolo critico che questa risorsa di energia rinnovabile può giocare in un mondo che si riscalda. Raccogliere il movimento delle nostre maree, fiumi e oceani può essere una parte di una soluzione accessibile e sostenibile per ridurre la nostra dipendenza dai combustibili fossili, e l’impatto che essi hanno sulla salute ambientale e pubblica.

Bedard, Roger, et al. North American Ocean Energy Status – marzo 2007. 2007. Atti della settima conferenza europea sull’energia delle onde e delle maree. 11-13 settembre 2007. Porto, Portogallo. I calcoli includono 260TWh di elettricità generata dal moto ondoso e 140 TWh dalle maree e dall’elettricità in corrente. Le stime citate negli atti presuppongono un tasso di conversione del 15% dell’energia idrocinetica in energia meccanica, efficienze del treno di potenza e disponibilità di conversione del 90%. Il nostro calcolo presuppone un uso dell’elettricità di 6.000 kWh all’anno per una tipica famiglia statunitense con riscaldamento non elettrico.

Dixon, Douglas. EPRI. “Il futuro dell’energia idrica: 23.000 MW+ entro il 2025”. Giugno 2007. Briefing dell’Environment and Energy Study Institute. Washington, DC. E Comunicazione personale, R. Bedard, EPRI. Aprile 2008. Online all’indirizzo: http://www.hydro.org/hydrofacts/
EPRIEESITheFutureofWaterpower060807.pdf

Suppone una capacità media di generazione di nuovi impianti a carbone di 600 MW.

Si assume un tasso di calore di 8.870 Btu/kWh per un nuovo impianto a carbone polverizzato supercritico basato sui dati del MIT (Future of Coal, 2007), un contenuto di carbonio per il carbone di 220 libbre/milione di Btu basato sui dati EIA, ed emissioni di scarico di 12.100 libbre/anno per un’auto media basate sui dati EPA.

260 TWh/anno. Fonte dei dati: Bedard, R., et. al. 2007.

140 TWh/anno. Fonte dei dati: Bedard, R., et. al. 2007.

FERC. Permessi preliminari rilasciati per progetti idrocinetici. Online all’indirizzo: http://www.ferc.gov/industries/hydropower/indus-act/hydrokinetics/permits-issued.asp

Minerals Management Service. 2006. Whitepaper tecnologico sul potenziale energetico delle correnti oceaniche sulla piattaforma continentale esterna degli Stati Uniti. US Department of the Interior, Renewable Energy and Alternate Use Program. Pg. 3. Online all’indirizzo: http://ocenergy.anl.gov

Minerals Management Service. 2006. Libro bianco tecnologico sul potenziale di energia delle onde sulla piattaforma continentale esterna degli Stati Uniti. U.S. Department of the Interior Minerals Management Service Renewable Energy and Alternate Use Program. Online all’indirizzo: http://ocsenergy.anl.gov

Per una discussione più approfondita delle preoccupazioni ambientali, vedere: Cada, et al. 2007. Potenziali impatti delle tecnologie di conversione dell’energia idrocinetica e delle onde sugli ambienti acquatici. Pesca 32:4, pp 174-181. Online a: http://hydropower.inel.gov/hydrokinetic_wave/pdfs/
cada_fisheries_reprint.pdf

Bedard, R., et. al. 2007.

Previsic, M., B. Polagye, & R. Bedard. 2006. EPRI. EPRI-TP-006- SF CA. Progettazione a livello di sistema, prestazioni, costi e valutazione economica – San Francisco tidal in-stream power plant. Online all’indirizzo: http://oceanenergy.epri.com/streamenergy.html#reports

Bedard, R., et. al. 2007.

Ibidem.

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