Hur hydrokinetisk energi fungerar

Kommersialisering

För närvarande kräver varje prototypboj och pilotturbin miljontals dollar för forskning, utveckling och installation. I en rad rapporter har man dock använt modeller för elkostnader för att bedöma sex av de ledande förslagen till vågkraftsprojekt. De drog slutsatsen att kostnads- och intäktskostnaden 2010 för det första projektet i stor skala skulle vara så låg som 11,1 cent/kWh – innan man tar hänsyn till skatteincitament för investeringar i eller produktion av förnybar energi – och att det finns möjligheter till betydande stordriftsfördelar i takt med att branschen mognar.

I modeller för utveckling av projekt för utveckling av kommersiell skala för tidvattenenergi fann man dessutom att kostnads- och intäktskostnaden låg mellan 4,8 och 10,8 cent/kWh. Som jämförelse kan nämnas att när vindkraft kom in på marknaden för mer än 20 år sedan hade den en CoE på över 20 cent/kWh, vilket sjönk till 4,7-6,5 cent/kWh år 2006. På senare tid har dock kostnaderna stigit för alla energikällor eftersom specifika byggmaterial och expertis har varit mycket efterfrågade globalt. Med lämpligt stöd för projektutveckling och utbyggnad kan hydrokinetisk el inom kort bli ekonomiskt konkurrenskraftig eller överlägsen både konventionella och avancerade fossilbränslebaserade elkällor – i ännu högre grad om det införs en klimatförändringspolitik som sätter ett pris på koldioxidföroreningar.

Trots att den hydrokinetiska tekniken lovar att i hög grad bidra till vår rena energimix finns det hinder för en snabb utveckling och leverans av denna teknik. De mest påträngande av dessa hinder är den nuvarande regleringsstrukturen och ett behov av ytterligare finansiering för att stödja miljöforskning och projektutbyggnad.

Trots de många skillnaderna mellan lokaliserings- och konsekvensfrågorna för konventionella dammar och hydrokinetik är regleringsprocessen för båda energiproducenterna densamma, vilket gör det lika svårt att få en licens för att sätta upp en tillfällig pilottestturbin som att permanent dämma upp en större flod. Dessutom finns det en betydande konflikt om vilket organ och vilken myndighetsnivå som har eller bör ha befogenhet att godkänna hydrokinetiska projekt. Federal Energy Regulatory Commission (FERC) arbetar för att effektivisera det federala godkännandet av tillfälliga projekt inom ramen för sin licensprocess för hydrokinetiska pilotprojekt, som offentliggjordes hösten 2007. Tillståndshinder gör det svårt att genomföra tester på plats, och utan fältprovade bevis på att en viss teknik är lovande är investerare tveksamma till att tillhandahålla den nödvändiga finansieringen för att få igång en omfattande utveckling av en hydrokinetisk energiindustri.

Införandet av hydrokinetisk energi skulle underlättas av:

  • Beviljande av tillräckliga statliga medel för forskning, utveckling och införande av pilotanordningar. Även om kongressen har godkänt ökad finansiering för hydrokinetisk energi under de senaste åren måste tillräckliga medel både godkännas och anslås för att forskarna ska få något;
  • Förutsättning av särskild finansiering för platsvis forskning och modellering för att utvärdera miljökonsekvenserna;
  • Understödjande federala ekonomiska och energipolitiska åtgärder, t.ex. lån eller skattelättnader för utveckling av hydrokinetisk energi, i likhet med dem som gäller för produktion av och investeringar i vind- och solenergi, och en federal standard för förnybar el för att skapa efterfrågan och en säker marknad för ytterligare förnybar energikapacitet;
  • Omprövning av lagstiftningsprocessen för att underlätta projektutveckling i rätt tid, samtidigt som man tar vederbörlig hänsyn till miljö- och samhällsskydd
  • Lösning av konflikten om behörighet för tillståndsgivning och licensiering, där olika federala, delstatliga och kommunala organ har gjort anspråk på projektgodkännandebefogenheter, och
  • Ökad diskussion och ökat samarbete mellan offentliga och privata enheter, inklusive elindustrin, forskningsingenjörer, vattenforskare, miljövårdare och intressenter i samhället.

Var beredd! Utvecklingen av hydrokinetisk energi går snabbt framåt, både tekniskt och med hjälp av stödjande politik som erkänner den kritiska roll som denna förnybara energiresurs kan spela i en uppvärmd värld. Att skörda rörelserna i våra tidvatten, floder och hav kan vara en del av en prisvärd och hållbar lösning för att minska vårt beroende av fossila bränslen och deras inverkan på miljö och folkhälsa.

Bedard, Roger, et al. North American Ocean Energy Status – March 2007. 2007. Proceedings of the 7th European Wave and Tidal Energy Conference. 11-13 september 2007. Porto, Portugal. Beräkningarna omfattar 260 TWh vågproducerad el och 140 TWh från tidvatten- och strömningselektricitet. I de beräkningar som anges i proceedings antas en omvandlingsgrad på 15 % av hydrokinetisk energi till mekanisk energi, en verkningsgrad för drivlinor och en konverteringstillgänglighet på 90 %. Vår beräkning utgår från en elförbrukning på 6 000 kWh per år för ett typiskt amerikanskt hushåll utan eluppvärmning.

Dixon, Douglas. EPRI. ”Framtiden för vattenkraft: 23 000 MW+ år 2025”. Juni 2007. Genomgång av Environment and Energy Study Institute. Washington, DC. Personlig kommunikation, R. Bedard, EPRI. April 2008. Online på: http://www.hydro.org/hydrofacts/
EPRIEESITheFutureofWaterpower060807.pdf

Anser att den genomsnittliga produktionskapaciteten för nya kolkraftverk är 600 MW.

Anser en värmehastighet på 8 870 Btu/kWh för ett nytt superkritiskt pulveriserat kolkraftverk baserat på uppgifter från MIT (Future of Coal, 2007), ett kolinnehåll på 220 lbs/miljon Btu baserat på uppgifter från EIA och utsläpp från avgasröret på 12 100 lbs/år för en genomsnittlig bil baserat på uppgifter från EPA.

260 TWh/år. Datakälla: Källa: Bedard, R., et. al. 2007.

140 TWh/år. Datakälla: Bedard, R., et. al. 2007.

FERC. Utfärdade preliminära tillstånd för hydrokinetiska projekt. Online på: http://www.ferc.gov/industries/hydropower/indus-act/hydrokinetics/permits-issued.asp

Minerals Management Service. 2006. Teknik Whitepaper on Ocean Current Energy Potential on the US Outer Continental Shelf. US Department of the Interior, Renewable Energy and Alternate Use Program. Sida 3. Online på: http://ocenergy.anl.gov

Minerals Management Service. 2006. Teknisk vitbok om potentialen för vågenergi på USA:s yttre kontinentalsockel. U.S. Department of the Interior Minerals Management Service Renewable Energy and Alternate Use Program. Online på: http://ocsenergy.anl.gov

För en mer ingående diskussion om miljöfrågor, se: Cada, et al. 2007. Potential Impacts of Hydrokinetic and Wave Energy Conversion Technologies on Aquatic Environments. Fisheries 32:4, s. 174-181. Online på: 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. Utformning på systemnivå, prestanda, kostnad och ekonomisk bedömning – San Francisco Tidal Instream Power Plant. Online på: http://oceanenergy.epri.com/streamenergy.html#reports

Bedard, R., et. al. 2007.

Ibid.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.