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Warum hat die Gezeitenkraft nicht abgenommen?
Nach der schieren Kraft der Wellen während eines Tages am Strand zu urteilen, scheint der Ozean eine ergiebige Quelle erneuerbarer Energie zu sein. In der Tat haben mehr als 70 Unternehmen entwickelt Technologien zur Stromerzeugung aus der sich ändernden Gezeitenhöhe oder der kinetischen Kraft von Wellen. Andere Unternehmen erforschen neuartige Methoden zur Stromerzeugung aus dem Salzgehalt oder der Temperatur des Ozeans. Meeresenergie hat das Potenzial, weltweit Hunderte von Gigawatt Strom bereitzustellen; Großbritannien und die USA haben gesagt, dass diese Technologien 20 bzw. 15 Prozent ihres Stromverbrauchs decken könnten. Aber obwohl Unternehmen und Regierungen im Laufe der Jahre Millionen in diese Technologien investiert haben, ist die aus dem Meer gewonnene Energie winzig, a 2013 Ernst & Young Prüfbericht zeigt an. Hier sind einige der Herausforderungen.
Teuer zu bauen
Die ausgereifteste Form der Gezeitenkraft, bekannt als Tidenhubtechnologie, erzeugt Strom von den Höhenunterschieden zwischen einem Stausee und einem Meer bei Ebbe und Flut. Das erste Kraftwerk mit dieser Technologie wurde in den 1960er Jahren am Fluss Rance in Frankreich gebaut. Dies erforderte den Bau einer großen dammartigen Struktur, die als Sperrwerk bekannt ist, um eine Flussmündung vom Meer abzusperren. Die Struktur dient auch als Brücke für Autos. Wenn sich die Gezeiten ändern, fließt das Wasser durch Turbinen in der Sperre untergebracht. Nur eine Handvoll solcher Anlagen sind in Betrieb, wobei der Großteil der Kapazität aus dem 240-Megawatt-Kraftwerk Rance River und einem 254-Megawatt-Kraftwerk in Sihwa, Südkorea, stammt, das seit 2011 in Betrieb ist.
Laut a Prüfbericht Laut World Energy Council und Bloomberg New Energy Finance kostet Strom aus Meeresbewegungen das Zwei- bis Neunfache des höchsten Durchschnittspreises für Windenergie in Europa. Da diese Kostenschätzungen jedoch nur von einer Handvoll Anlagen stammen, lässt sich schwer abschätzen, wie viel diese Technologien in Zukunft kosten könnten.
Die hohen Kosten sind größtenteils auf die umfangreichen technischen Arbeiten zurückzuführen, die für den Bau der Kraftwerke, ihre Installation und den Anschluss an das Stromnetz erforderlich sind. Viele Unternehmen haben Technologien vorgeschlagen, die Energie aus Wellen oder Gezeiten kostengünstiger nutzen könnten, aber viele werden noch getestet, und eine eindeutig führende Technologie hat sich noch nicht herauskristallisiert, sagt Alexis Gazzo, Partner von Ernst & Young in Frankreich. Das Fehlen entwickelter Lieferketten für eine Technologie bedeutet, dass die Komponenten sehr teuer sind. Auch bei bereits gebauten Anlagen kann die Variabilität der Gezeitenmuster den Wirkungsgrad der Turbinen senken, so a knapp von der International Renewable Energy Association. Projektplaner müssen auch zusätzliche Kosten für Wartung und Überwachung der Auswirkungen der Anlage auf die Umwelt berücksichtigen.
Das Vereinigte Königreich. bestanden bei der Inbetriebnahme eines Gezeitenkraftwerks in der Nähe von Cardiff, Wales, nachdem festgestellt wurde, dass es nachteilige Auswirkungen auf die Tierwelt haben könnte, und dass der Bau zwischen vier und neun Jahren dauern würde und bis zu 34 Milliarden Pfund kosten würde. Eine Studie ergab, dass das Sperrwerk dazu führen würde, dass noch mehr Wasser in eine Flussmündung fließt und die Lebensräume für Vögel und Fische verändert.
Das Vereinigte Königreich verfolgt jedoch noch andere Gezeitenprojekte. Das Land genehmigte die MeyGen Array vor der schottischen Küste. Dieses Array verwendet ein anderes Design, um Strom aus den Gezeiten zu erzeugen. Diese windmühlenartigen Turbinen sind nicht Teil einer Staumauer wie im Kraftwerk Rance River, sondern in einer Reihe unter Wasser angeordnet. Das Design sieht aus wie eine untergetauchte Version eines Offshore-Windparks. Die Strömung des Wassers bewegt die Turbinen, die Strom erzeugen, der über ein Unterwasserkabel an das Netz übertragen wird. Bisher haben die britische Regierung und der Turbinenhersteller Atlantis eine Anfangsfinanzierung von 51 Millionen Pfund für das Projekt gesichert, das bis Anfang der 2020er Jahre voraussichtlich fast 400 Megawatt an Erzeugungskapazität hinzufügen wird.
Viele der Hauptstandorte für Gezeiten- oder Wellentechnologien liegen nicht in der Nähe des Stromnetzes, was bedeutet, dass neue Seekabel erforderlich wären. Ein Meeresforschungszentrum in der Bay of Fundy, Heimat der größten Gezeiten der Welt, hat kürzlich die Verlegung von 11 Kilometern Unterwasserkabeln abgeschlossen, um die weltweit größte Übertragungsleitung für Unterwasserturbinen zu schaffen. Die Kabel werden genug Strom transportieren, um 20.000 Haushalte mit Spitzenleistung zu versorgen.
Das wegnehmen:
Trotz Investitionen in Gezeiten- oder Wellenkraft aus Großbritannien und anderen Ländern haben sich die Technologien sehr langsam entwickelt. Zwei Hersteller von Wellenkraftanlagen, Oceanlinx und Wavebob, gingen letztes Jahr aus dem Geschäft. Und erst im vergangenen Monat hat Siemens sein Gezeitenkraftwerk verkauft. Es ist immer noch schwer abzuschätzen, wie viel Meeresenergietechnologien wirklich kosten würden, wenn sie in großem Maßstab implementiert würden.
Danke an Dale Tyler für diesen Vorschlag. Wenn Sie eine große Technologiefrage haben, senden Sie sie an [email protected] .