كتبت : حبيبة جمال
منصة UniWave البحرية عبارة عن فتحة نفخ اصطناعية تحصد الطاقة من أمواج المحيط، يتوقع المحللون أنها ستخلق بعضًا من أرخص أنواع الطاقة المتجددة في السوق – وبعضها من أكثرها موثوقية ويمكن التنبؤ به أيضًا.
قامت كل من Wave Swell Energy و UniWave في أوائل عام 2021 بتصميم هذا الهيكل الخرساني الغريب نصف الغارق لنسخ شكل ثقب النفخ الطبيعي بكفاءة – وهو تشكيل صخري يوجه الموجات في الأسفل، و يتميز بفتحة في الأعلى، عندما تتحرك الأمواج في القناة، فإنها تدفع الهواء المحيط للخارج عبر الفتحة – مما يؤدي أحيانًا إلى خروج الماء أيضًا.
كيف يعمل لحصد الطاقة
يخلق UniWave تأثيرًا مشابهًا، حيث يسمح للهواء والماء بالدفع بحرية لأعلى قناة وعبر صمام مخرج، ثم ينغلق الصمام مع انحسار الموجة، مما يخلق فراغًا قويًا في الحجرة، ويتم امتصاص الهواء من خلال مدخل أعلى الجهاز، حيث يمر عبر التوربينات ويولد الكهرباء.
تقول WSE أن تصميمها أبسط وأرخص من الأجهزة التي تحاول حصاد الطاقة في كلا الاتجاهين. يجب أن تدوم توربيناتها أيضًا لفترة أطول ، نظرًا لعدم رش المياه المالحة من خلالها.
نموذج أولي
قامت الشركة ببناء نموذج أولي بقدرة 200 كيلوواط ، وفي يوليو أنهت عامًا كاملًا من الاختبار قبالة جزيرة كينج في أستراليا، حيث سجلت نتائج ممتازة فاقت توقعات الشركة، إنها تستعد الآن للإنتاج ، وتضع أجهزة UniWave إما كوحدات طاقة متجددة قائمة بذاتها أو تقترح بناءها في حواجز الأمواج ، والجدران البحرية ومشاريع منع تآكل السواحل.
تكلفة أقل من طاقة الرياح والطاقة الشمسية
وجد الجزء الأول من تقرير CSIRO أنه في شكله المبكر الحالي، تمتلك وحدة UniWave بقدرة 1 ميجاوات بالفعل LCoE منافسًا تقريبًا لتشغيل مولد ديزل في موقع بعيد، ولكن بتطبيق “معدل التعلم” على مستوى الصناعة، يتوقع التقرير أن “يمكن لتقنية WSE أن تحقق LCoE بقيمة 0.032 دولارًا أمريكيًا/ كيلووات ساعة، وهو ما يعادل أقل تكلفة حاليًا لتوليد طاقة الرياح والطاقة الشمسية، إذا كانت يمكن أن تصل إلى 2500 ميجاواط من السعة المركبة”.
على الرغم من أن 2500 ميجاواط من السعة المركبة قد تبدو كبيرة ، إلا أن التقرير يشير إلى أن هذا لا يمثل سوى حوالي ثلث واحد بالمائة من السعة المركبة التي كان يتعين على الطاقة الشمسية وطاقة الرياح نشرها قبل الوصول إلى التكاليف المنخفضة التي يتمتعون بها الآن. في السيناريو “القابل للتحقيق” لـ CSIRO ، ستصبح قوة الفتحات من أرخص مصادر الطاقة في العالم بحلول عام 2030.
منتصف الأربعينيات للمنافسة السعرية
في سيناريو “محافظ”، قد يستغرق الأمر حتى منتصف الأربعينيات لتبح قادرًا على المنافسة مع أرخص مصادر الطاقة المتجددة، ضع في اعتبارك أن CSIRO تقول إن LCoE لا يأخذ في الاعتبار أي تحسينات محتملة في كفاءة التحويل – لذلك يمكن أن تصبح الطاقة من UniWave أرخص مع استمرار WSE في التطوير.
تتحسن الأخبار بالنسبة إلى WSE في الجزء الثاني من التقرير، حيث قام فريق CSIRO بفحص مولدات ثقب النفخ كجزء من نظام طاقة هجين بما في ذلك بطاريات طاقة الرياح والطاقة الشمسية وبطاريات التدفق لتخزين الطاقة، الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ، بالطبع ، كلاهما غير موثوق بهما إلى حد ما.
تعد طاقة الأمواج أكثر قابلية للتنبؤ بها ، ولها تأثير كبير على التكلفة الإجمالية لنظام الطاقة المتجددة الذي يحتاج إلى ضمان مستوى معين من الخدمة – لا سيما مع التخلص التدريجي من الوقود الأحفوري.
سيناريوهات لثلاثة موارد طاقة متجددة
وضع الجزء الثاني سيناريوهات لثلاثة موارد طاقة متجددة متمركزة على طول الساحل الجنوبي للبر الرئيسي لأستراليا، وفحص التكوينات الهجينة المختلفة من خلال عدسات CapEx (الإنفاق الرأسمالي) وقابلية التوزيع – مع تحديد الأخير على أنه “عتبة القوة التي يمكن أن تكون مضمون لفترة زمنية معينة، مقسومة على متوسط القوة لتلك الفترة الزمنية “.
بشكل فعال ، القابلية للتشتت هي النسبة المئوية لمتوسط الطاقة التي دونها يمكن توقع عدم انخفاض إنتاج النظام أبدًا ، وقد حدد مشغل سوق الطاقة الأسترالي (AEMO) المعيار عند حوالي 0.8.
وهذا يعني أن المشروعات المتجددة التي لا تحتوي على مولدات ذات فتحات تهوية ستحتاج عمومًا إلى بطارية كافية لضمان 80٪ من متوسط طاقة النظام عندما لا تكون الشمس مشرقة ولا تهب الرياح. ولكن مع وجود أجهزة UniWave هذه ، يمكن أن تكون البطاريات أصغر بكثير ، والنظام العام أرخص بكثير. وفقًا للأرقام الحالية ، وجد فريق CSIRO أن الأنظمة الهجينة بما في ذلك مولدات الثقوب كانت أرخص التكوينات لأي نظام مع قابلية انتشار أعلى من 0.36.
بالاقتراب من علامة 0.8 ، يصبح الفرق هائلاً، إن النظام الهجين القابل للإزالة بنسبة 70٪ والذي يجمع بطارية ذات قدرات متساوية من الرياح البحرية ومولدات الطاقة الشمسية ومولدات النفث سيكون له رأس مال مقدمًا أرخص بثلاث مرات من واحد بدونه.
تناسب المواقع الساحلية وأرخص في التكالف
كل هذا يعني أن الأمور تبدو إيجابية للغاية بالنسبة لتكنولوجيا الطاقة النظيفة الناشئة هذه، يعد LCoE المنخفض بشكل جذري، جنبًا إلى جنب مع التكاليف الأولية الرخيصة ومنحنيات التوليد فائقة القدرة على التنبؤ، مزيجًا قويًا، حتى لو كانت هذه التقنية مناسبة فقط لبعض المواقع الساحلية.
يمكن لمشاريع CSIRO أن تتوسع في موجات الطاقة كقطاع لتوفير حوالي 1.3 ٪ من الطلب العالمي على الطاقة بحلول عام 2050 ، أو حوالي 170 جيجاوات من السعة المركبة تتمثل مهمة WSE الآن في نشر هذه الأشياء على نطاق واسع، والاستمرار في تحسين التصميم.
