Wellenenergie wächst vor Schottland

Schottland hofft, die nächste Welle der erneuerbaren Energien zu reiten. Die Pachtverträge für mehrere Großwellen- und Gezeitenkraftwerke wurden letzte Woche von der britischen Regierung vergeben und ein zweijähriger Bieterprozess abgeschlossen, der großes Interesse bei großen Versorgungsunternehmen und Energieunternehmern weckte. Die Auszeichnungen ebnen den Weg für sechs Wellenenergieprojekte und vier Gezeitenenergiesysteme rund um die schottischen Orkney-Inseln, die zusammen bis zu 1,2 Gigawatt erzeugen könnten und damit das 700-Megawatt-Ziel des Vereinigten Königreichs für die Ausschreibungsrunde übertreffen. Dies ist ein immenser Umfang für eine Branche, die bisher nur Pilotprojekte mit einer Handvoll kleiner Geräte installiert hat.

Vorderkante: Dieser Auftriebsschlauch ist die Oberkante einer 194 Tonnen schweren Scharniervorrichtung, die Wellenenergie in 315 Kilowatt Strom umwandelt.

Diese Branche steht kurz vor dem Erwachsenwerden, sagt Martin McAdam, CEO von Edinburgh Aquamarin-Kraft , das sich in Partnerschaft mit dem britischen Energieversorger einen 200-Megawatt-Standort gesichert hat Schottische und südliche Energie , derzeit der führende Erneuerbare-Energien-Generator des Landes. Der Bau der Projekte könnte bereits 2013 beginnen.



Schottland bietet außergewöhnlich starke Meere, eingezwängt zwischen einer weiten Weite des Atlantiks und der notorisch rauen Nordsee. Wellen vor der Westküste der Orkneys durchschnittlich zwei Meter und jährlich übersteigen sie 10 Meter. Die Meeresenergie könnte 15 bis 20 Prozent des gesamten Strombedarfs des Landes decken, so die Londoner Kohlenstoff-Trust , einer staatlich finanzierten Einrichtung, die eine kohlenstoffarme Entwicklung unterstützt. Die Orkney-basierte Europäisches Zentrum für Meeresenergie (EMEC), zu dem auch eine Prüfstandsanlage gehört, bietet auch F&E-Unterstützung für solche Bemühungen.

Wenn Wellen- und Gezeitentechnologien in Schottlands Gewässern wachsen können, werden Meeresenergieexperten sagen, dass sie anderswo viel Potenzial finden werden, ähnlich wie die von Dänemark in den 1970er und 1980er Jahren geförderten Windturbinentechnologien weltweit verbreitet wurden. Es gibt definitiv einen globalen Markt sowohl für Wellen- als auch für Gezeitenenergie, daher haben sich große Unternehmen damit befasst, sagt Amaan Lafayette, Marine Development Manager beim europäischen Stromriesen ÄON , das zwei der 10 schottischen Pachtverträge gewann.

Die Herausforderungen sind nach wie vor groß. Der erste beweist, dass die Technologie für die Bestrafung des offenen Wassers gerüstet ist, wo viele Wellen- und Gezeitenprototypen ihresgleichen gefunden haben. Beispielsweise brachen die Glasfaserrotoren von frühen Gezeitenturbinen-Prototypen, die 2007 im New Yorker East River installiert wurden, durch unerwartete Turbulenzen. Das folgende Jahr, Pelamis-Wellenkraft zog seine schlangenartigen 750-Kilowatt-Generatoren inmitten technischer Schwierigkeiten aus portugiesischen Gewässern.

EMEC-Direktor Neil Kermode räumt ein, dass die gesamte Branche noch immer eine riesige Liste technischer Herausforderungen meistert. Große Fortschritte sieht er aber auch bei Pelamis, das im Sommer bei EMEC eine Maschine der zweiten Generation für E.ON montiert. Lafayette von E.ON stimmt dem zu und sagt, dass dieser Fortschritt erklärt, warum die Technologie von Pelamis an drei der 10 schottischen Standorte, einschließlich E.ON, eingesetzt wird.

Wellenpumpe: Die Kolben des Oyster-Energiewandlers wandeln Wellenenergie in Druckwasser um, das an Land zu einem Turbinenstromgenerator geleitet wird.

Eine weitere Herausforderung, sagt Lafayette, sei die Umweltplanung. Sie müssen für jeden Standort und die spezifische Technologie, die dort verwendet werden soll, eine spezifische Umweltprüfung durchführen, sagt er. Ein von E.ON unterstütztes Gezeitenkraftwerk in Pembrokeshire ist diesen Monat auf die Bremse getreten, als die Regierung beschloss, Meeresenergieprojekte in eine übergreifende Umweltprüfung der Offshore-Entwicklung für England und Wales einzubeziehen.

Technische und ökologische Herausforderungen könnten natürlich einige Meeresenergietechnologien stärker verlangsamen als andere. Darauf setzt McAdam für den Oyster Wave Converter von Aquamarine, eine schwimmende Stahlklappe, die mit Wellenkraft einen hydraulischen Kolben antreibt und Hochdruckwasser zu einem Turbinengenerator am Ufer schickt. Das Design bringt keine sich schnell bewegenden Teile oder Stromgeneratoren ins Wasser, und McAdam behauptet, dass dadurch sowohl technische Ausfälle als auch Bedrohungen für das Leben im Meer minimiert werden. Im Gegensatz dazu wurden die von allen Orkney-Site-Entwicklern ausgewählten Gezeitengeräte von OpenHydro , Meeresströmungsturbinen , und Hammerfest-Power , Unterwasserturbinen verwenden.

McAdam sagt, dass Aquamarine seit der Installation des ersten Oyster-Demonstrators, einem 315-Kilowatt-Gerät, bei EMEC im Oktober, kleinere Ventil- und Pipeline-Störungen behoben hat. Aquamarine baut derzeit sein kommerzielles Gerät – ein Drei-Klappen-Array, das eine einzelne 2,5-Megawatt-Turbine speist –, das es nächstes Jahr bei EMEC testen will.

Der Bau dieses Geräts ist teuer und dies ist die größte Herausforderung für die Branche. Entwickler der Orkney-Standorte werden von der günstigen Behandlung der Meeresenergie im Rahmen der britischen Mandate für erneuerbare Energien profitieren. Dieser Wert tritt jedoch erst ein, wenn die Projekte den vollen Umfang erreichen und die Entwickler sagen, dass zusätzliche Installationen im kleinen Maßstab erforderlich sind.

Was uns derzeit fehlt, ist diese kapitalintensive Phase der Installation von Geräten, um zu beweisen, dass sie machbar ist, sagt McAdam. Er stellt fest, dass der schottische Regierungschef Alex Salmond noch in diesem Jahr eine Konferenz für grüne Energie plant, bei der weitere Anreize für die Meeresenergie erwogen werden sollen.

Eine Studie aus dem Jahr 2005 des in Palo Alto ansässigen Unternehmens Forschungsinstitut für elektrische Energie (EPRI) schlägt vor, dass Wellenenergie zu vergleichbaren Kosten wie Onshore-Windenergie vor Hawaii, Kalifornien, Oregon und Massachusetts erzeugt werden könnte. EPRI hat zuvor gesagt, dass Wellen- und Gezeitenenergie etwa 10 Prozent des US-Strombedarfs decken könnten. Paul Jacobson, Ocean Energy Leader bei EPRI, sagt, dass diese First-Pass-Schätzungen jetzt durch eine umfassende nationale Wellenenergiebewertung aktualisiert werden, die EPRI nächstes Jahr abschließen wird, und eine nationale Gezeitenbewertung, die am Georgia Tech im Gange ist.

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