211service.com
Tidvattenturbiner hjälper till att lysa upp Manhattan
Ingenjörer arbetar från pråmar och bogserbåtar utanför New York Citys Roosevelt Island och kämpar mot nordost och denna månads kraftiga vårvatten för att installera det första stora tidvattenkraftprojektet i USA. Projektet involverar en uppsättning av sex nedsänkta turbiner som är designade för att fånga energi från East Rivers tidvattenströmmar. De trebladiga turbinerna, som är fem meter i diameter och liknar vindkraftverk, tillverkas av Grön kraft från Arlington, VA.
Power ebb: Verdant Power installerar sex av dessa undervattensturbiner i New Yorks East River. Var och en kan fånga upp till 35 kilowatt kraft från flodens tidvattenströmmar.
Tack vare lärdomar från vindkraftsdesigners är tidvattenkraft redan ekonomiskt konkurrenskraftig och producerar el till priser som liknar vindkraft, enligt genomförbarhetsstudier av Electric Power Research Institute , ett industrikonsortium för FoU. Och det erbjuder en stor fördel framför vindkraft och andra förnybara energikällor: en exakt förutsägbar energikälla. Som ett resultat har utvecklare i USA gjort anspråk på de bästa platserna upp och ner längs Atlanten och Stilla havets kuster. Under de senaste fyra åren har Federal Energy Regulatory Commission i Washington, DC, utfärdat preliminära tillstånd för tidvatteninstallationer på 25 platser, och den överväger ytterligare 31 ansökningar.
Strömavverkningsturbiner representerar ett skarpt avbrott från den första vågen av tidvattenkraft, så kallade barrage där uppdämningar installerade över flodmynningar eller vikar skapade vattenkraftsreservoarer som fylldes på två gånger dagligen av stigande tidvatten. De La Rance barrage i Normandie har producerat upp till 240 megawatt kraft – lika mycket som många naturgaseldade kraftverk – sedan 1966. Halifax-företaget Nova Scotia Power har genererat upp till 20 megawatt kraft sedan 1984 på en tidvattensvall i Bay of Fundy, vars trattformade inlopp producerar världens största tidvatten – 16 meter vid dess spets.
Men dessa konstruktioner har fallit i onåd på grund av deras stora inverkan på havets ekosystem. James Taylor, chef för miljöplanering och övervakning för Nova Scotia Power, noterar att installationer i kommersiell skala som planerades för Bay of Fundy på 1980-talet skulle ha förändrat tidvatten så långt bort som till Boston. Det skulle vara en ganska svår sak att få tillåtelse i dag, säger Taylor.
Därav attraktionen av inflödesturbiner som Verdants. Hela poängen med att göra kinetisk vattenkraft är att ha ett mycket litet miljöavtryck, säger Dean Corren, Verdants chef för teknikutveckling, som designade tidvattenturbinerna i början av 1980-talet samtidigt som han utförde energiforskning vid New York University.
Correns team installerade sina två första turbiner i East River i december. Den ena har levererat maximalt 35 kilowatt ström till New York City, svängt för att generera kraft när floden sväller med högvatten och tömmer sig med låg. Den andra turbinen levererar prestandadata som Corren säger kommer att vara avgörande för att förfina bladen och växellådan, generatorn och styrsystemet för att optimera kraftgenereringen.
Den här månaden lade Verdant till ytterligare fyra turbiner på 35 kilowatt. Corren säger att Verdant nu arbetar på en nästa generations design som kommer att bli billigare att masstillverka, i väntan på att installera en gård med minst 100 turbiner på East River-platsen.
Innan företaget går vidare måste det dock övervaka de första sex turbinerna i 18 månader för att lindra oro från federala och statliga tillsynsmyndigheter att turbinerna, vars spetsar skär genom vattnet med upp till nio meter per sekund, inte kommer att tugga upp flodens fisk. Sådana betänkligheter har redan försenat det första projektet i sitt slag med flera år. Corren säger att övervakning hittills har visat att få fiskar vågar sig in i de starka strömmarna som flyter förbi turbinerna, men han säger att de omfattande studierna kommer att ge en kritisk grund för framtida utveckling.
Samtidigt skalar kanadensiska och europeiska tidvattenturbinproducenter redan upp sina konstruktioner. Marina strömturbiner i Bristol, England, har drivit en 11-meters, 300-kilowatt-turbin utanför Devon i fyra år och planerar att installera en en-megawatt-turbin i Nordirlands Strangford Lough i år. Marine Currents design liknar Verdants men använder två rotorer, var och en med två blad. Andra konkurrenter skalar upp så kallade kanalturbiner, som är omgivna av ett krafthöjande hölje för att styra vattenflödet. Nova Scotia Power registrerade nyligen Dublin's OpenHydro att installera en en-megawatts kanalturbin i Bay of Fundy, medan Vancouver-baserad Rengör nuvarande kraftsystem arbetar på en tvåmegawattsversion av den 65 kilowatts kanalturbin som den installerade utanför British Columbias kust i december.
Även om skalan kommer att minska kostnaderna, säger Clean Currents president Glen Darou att den begynnande industrin också kommer att ha mycket arbete framför sig för att bevisa tillförlitligheten hos dess mekaniska och elektriska system under vattnet. Saltvatten är lömskt, säger Darou; Försök hur du än kan försegla det, frätande havsvatten kommer in där så småningom.