本技术说明详细介绍了通过 OCEANERA-NET EVOLVE 项目进行的国家级电力系统建模分析。该项目旨在通过分析生产、供需概况和可靠的未来能源供应情景,了解未来高可再生能源系统中海洋能源的系统效益。据推测,由于波浪能和潮汐能的可用性被风能和太阳能光伏等其他可再生能源所抵消,因此将包括海洋能源在内的更多样化的可再生能源组合纳入系统运行可能会有益于系统运行。为了检验这一理论,我们建立了代表三个地区的经济调度模型:英国、爱尔兰和葡萄牙,时间点分别为三个:使用既定的 2030 年、2040 年和 2050 年未来能源情景。每个情景中波浪能和/或潮汐能发电的比例各不相同,同时保持总可用可再生能源不变,以量化纯粹将海洋能源纳入发电组合所带来的任何潜在系统效益。在整个建模过程中,利益相关者参与度一直很高,形式包括内部联盟研讨会、一对一访谈和区域研讨会。总体而言,在整个 EVOLVE 项目中,共有来自 33 个组织的 70 个外部利益相关者参与其中。利益相关者参与过程提供了非常有用的反馈,以改进系统效益建模方法和结果分析。研究发现,将海洋能源(波浪能和潮汐能)纳入未来欧洲能源结构中,在所有研究的三个地区的所有情景中,都能持续产生系统效益。这些系统效益可以通过一系列指标来量化:增加可再生能源调度;减少化石燃料调度;减少削减量;减少调度成本;减少碳排放;降低价格波动;提高海洋能源技术的价格捕获率。例如,本技术报告中的成本降低结果范围从 9000 万英镑(2030 年英国 1GW 的波浪能)到 14.6 亿英镑(2040 年英国 10GW 的波浪能),本报告中的碳减排结果范围从 10 ktCO 2(2040 年英国 1GW 的潮汐能)到 1.06 MtCO 2(2030 年英国 10GW 的波浪能)。海洋能还能捕获高达 2.2 倍批发价的风能(2050 年英国 1GW 的波浪能)。研究发现,这些系统效益在不同的地区和模拟年份有所不同。虽然一些指标随着脱碳率的提高而增加(例如成本和削减),但其他指标在更高的碳排放情景下会增加(例如化石燃料和碳减排)。关键的结果是,在我们未来的电力结构中加入更高比例的海洋能,由于波浪能和潮汐能与风能和太阳能发电相互抵消,在可再生能源总供应量相同的情况下,可以持续提高可再生能源调度率。调度更多可再生能源的能力可以降低化石燃料和峰值电厂的调度,从而降低总调度成本和碳排放。这项分析特别有意义,因为很少有研究量化将海洋能源纳入国家级电力系统所带来的系统效益,也没有研究对如此多的指标进行量化。这些结果将引起该行业各利益相关方的兴趣:技术和项目开发商、学术和工业研究人员,以及希望在保持供应安全的同时开发未来脱碳系统的电网运营商和政策制定者。
摘要:由于其巨大的未开发潜力,海洋能已成为一种极具前景且环境可持续的可再生电力生产方式。本研究重点关注一系列海洋能技术,包括潮汐能、波浪能、OTEC(海洋热能转换)、盐度梯度能和洋流能。它研究了与利用海洋能相关的各种发电方法。由于海洋能技术仍处于研发阶段,本文还考虑了实施海洋发电厂的环境影响,例如它们对海洋生态系统的影响和潜在的缓解策略。本文汇集了来自世界各地的成功海洋能项目的案例研究。它强调了推广这种可靠能源用于全球发电的优势,同时也解决了实施海洋电力系统期间可能出现的挑战。此外,它通过分析新兴技术、正在进行的研究发展和市场的增长前景,探索了海洋能的未来前景和潜力。此外,它还讨论了将海洋能源纳入整体能源结构,强调其在实现可持续和多样化能源组合方面的关键作用。这一综合内容是理解海洋能源及其作为可再生能源潜力的宝贵资源。
为了推动所有这些进步,威尔士继续加强其不断扩大的测试和演示设施网络。安格尔西岛外的莫莱斯潮汐示范区正在寻求陆上电网连接设施的同意和规划批准。最初计划容纳波浪设备的彭布罗克郡示范区 (PDZ) 也计划重新用于支持浮动风力发电。米尔福德港水道的海洋能源测试区 (META) 项目第一阶段已开始营业,重点是缩小规模和组件测试。海上可再生能源弹射器已在彭布罗克码头开设了海洋能源工程卓越中心 (MEECE)。这些项目,即 PDZ、META 和 MEECE,是价值 6000 万英镑的彭布罗克码头海洋项目的一部分,该项目是斯旺西湾城市区域协议的一部分。这些战略发展以及彭布罗克港基础设施的增强将为新老开发商提供广泛的机会,使威尔士成为这个新兴全球市场的主舞台。
本研究通过考察 1990 年第一季度至 2018 年第四季度美国人均国内生产总值、扩张性货币政策、贸易开放、绿色技术开发方面的国际合作和可再生能源消费与海洋能源发电、分配或传输相关技术创新之间的关联,为能源经济学文献做出了贡献。首先,典型协整回归估计量、动态普通最小二乘估计量和完全修改的普通最小二乘估计量的结果表明,海洋能源发电、分配或传输相关技术的创新有助于减少二氧化碳排放。其次,研究结果表明,可再生能源消费和绿色技术开发方面的国际合作与二氧化碳排放呈负相关。第三,贸易开放、扩张性货币政策和人均国内生产总值与二氧化碳排放呈正相关。第四,格兰杰因果关系检验证实了绿色技术开发方面的国际合作与二氧化碳排放之间存在双向因果关系。第五,研究结果还显示,海洋能生产、分配或传输相关技术创新与二氧化碳排放、人均国内生产总值与二氧化碳排放、扩张性货币政策与二氧化碳排放、贸易开放与二氧化碳排放之间存在单向因果关系。
通过帮助离网的加拿大北部社区从柴油过渡,海洋能源将在实现加拿大 2050 年净零排放目标方面发挥关键作用 蒙特利尔,2022 年 5 月 24 日——加拿大领先的水动力测试中心、加拿大水动力技术测试中心 (CHTTC) 和 ORPC 加拿大将在海洋能源集团/CanmetENERGY-Ottawa 的支持下于今年夏天部署 RivGen 可再生能源系统。ORPC 先进的 RivGen 电力系统无需水坝或水库,即可利用自由流动的河流和潮汐流中的能量。在现实世界中严酷的阿拉斯加条件下经过三个冬天的考验后,Igiugig-RivGen 项目成为美洲运行时间最长的水动力项目。 ORPC 与当地原住民社区 Igiugig 密切合作,安装了储能系统和智能电网控制系统,随着 2022 年夏季第二台 RivGen 设备的加入,全面投入运营的 RivGen 电力系统将为当地微电网提供基本负荷电力,并将社区的柴油使用量减少 60% 至 90%。曼尼托巴大学副教授兼 CHTTC 主任 Eric Bibeau 博士表示:“ORPC 的 RivGen 系统在过去三年中在阿拉斯加 Igiugig 表现出了出色的安全性和可靠性。我们期待在 CHTTC 监测、测试和验证该系统在加拿大市场的运行情况。我们相信,此次部署将加速社区领导人和政策制定者的认识和接受。”创新技术助力离网社区摆脱柴油依赖 加拿大自然资源部能源技术部门高级海洋能源工程师 Ghanashyam Ranjitkar 表示:“河流水动力能源系统提供清洁和可再生能源,有可能以有竞争力的成本提供可靠的基载解决方案,并成为偏远离网社区紧急摆脱对柴油依赖的一个有吸引力的选择。” 加速离网北部社区摆脱对柴油的依赖,是实现加拿大净零排放问责法案 (Net Zero 2050) 目标的关键和必要步骤。 预计创造 680,000 个清洁就业岗位 加拿大海洋可再生能源执行董事 Elisa Obermann 表示:“今天,像 RivGen 这样的河流水力设备可以可持续且经济地满足许多北部和偏远社区在摆脱柴油依赖过程中的能源需求,同时为加拿大创造清洁就业岗位。” 国际能源署称,海洋能源可以创造 680,000 个就业岗位,并减少 5 亿吨二氧化碳排放。 “ORPC 的 RivGen 电力系统现已成为一项成熟的技术。与 CHTTC 的合作是我们进入市场的战略的一个重要里程碑,该战略依靠持续改进和监控,为偏远社区提供最合适的解决方案。ORPC 的 RivGen 产品目前正在全球市场竞争,价值估计超过 4000 亿美元,”ORPC 加拿大总裁兼首席执行官 Alexandre Paris 表示。“与风能和太阳能一样,随着我们在加拿大、美国和南美洲的订单陆续到位,我们的成本预计将大幅下降。届时,我们计划向全球 20 多亿电力有限或无法使用电力的人们提供这一解决方案——其中 7 亿人依靠柴油来运营当地电网,”他继续说道。由于全球对 ORPC 的强烈兴趣,ORPC 在过去 24 个月内回应了来自 40 个国家的询问
为了确保海洋可再生能源的可持续性,必须最大限度地发挥其效益,同时解决对海洋生态系统的潜在负面影响。包括潮汐在内的海洋能源技术如何影响环境(包括海洋生物)尚不清楚。负面影响可能以栖息地丧失、动物与涡轮机的相互作用、海底电缆产生的噪音和电磁场的形式出现,这可能会影响水生物种。然而,正在开展研究以应对这些风险。一些研究表明,海洋能源实际上可以通过人工鱼礁、鱼类聚集装置和海洋保护区来支持生物多样性。
结果:分析表明,人均收入与蓝色经济的其他因素有关,PCI(Granger)导致沿海旅游和人口密度,并且还有其他五个因素积极影响PCI的增长,即温室气体排放(GHG),海上运输,非生存资源和港口的活动。本文为理论增添了一些新的理解,并尤其是对社会的关注,尤其是蓝色经济学。例如,如果决策者想增加这些地区的人均收入,则应对某些变量采取行动,例如人类发展指标(HDI),温室气体(GHG)排放,生活资源,海上运输和海洋能源。结果表明,蓝色经济是促进经济增长和PCI的好选择。
基于对可再生能源和气候变化的生态能源资源潜力、减缓潜力和成本、土库曼斯坦气候变化战略、能源需求和温室效应、减少排放的选择、一类异质可再生能源技术(太阳能、风能、生物能源、地热能和水力发电)的分析。迄今为止的研究表明,气候变化预计不会显著影响全球风能开发的技术潜力,但可以预期风能资源的区域分布会发生变化。气候变化预计不会对地热或海洋和海洋能源资源的数量或地理分布产生重大影响。关键词:太阳能;风能;地热能;气候变化;可再生能源;土库曼斯坦
碳捕获和存储(CCS)在表1中由PSF列为“商业前技术”,请参阅本文的Source 6,该文章认为:“发现包括一系列错过的碳捕获目标;以补贴的形式向纳税人交付成本和数十亿美元的成本。”换句话说,鉴于这种情况,今天不能将CC被视为技术上可行的选择。因此,需要大量扩展太阳能和风能解决方案,以替代化石燃料的植物。水力发电已经在欧盟广泛使用,地热的份额很低,海洋能源仍在研发阶段,核电的建设时间很长,在某些国家可能会面临政治抵抗。这些因素突出了到2030年扩大太阳能和风能的紧迫性。