التوربينة المدّية العائمة المصممة للإنتاج المتسلسل من Orbital Marine Power
كيف تولّد منصة عائمة مثبتة في المحيط طاقة نظيفة متوقعة من التيارات المدّية دون الاعتماد على الرياح أو أشعة الشمس؟
مصدر الصورة:
Orbital Marine
القصة
وراء Orbital O2-X
تركز
معظم نقاشات الطاقة المتجددة على الألواح الشمسية ومزارع الرياح. وتحظى طاقة المد
والجزر، التي تولّد الكهرباء من الحركة المتوقعة للتيارات البحرية، باهتمام أقل
بكثير رغم ميزة واحدة مهمة. فالمد والجزر متوقعان. وعلى عكس الرياح وأشعة الشمس،
يتبعان جدولًا زمنيًا موثوقًا لا يعتمد على الأحوال الجوية. وقد أمضت شركة Orbital Marine Power،
وهي شركة اسكتلندية أسسها باري جونستون في أوركني ويقودها الرئيس التنفيذي أندرو
سكوت، أكثر من عقدين في تطوير تقنية التوربينات المدّية العائمة لتسخير هذا
المورد.
أرست
توربينة الشركة الحالية، O2، المفهوم الأساسي. فهي منصة عائمة تستقر على
سطح المحيط بينما يتدلى منها دوّاران توأم على أذرع قابلة للسحب أسفلها، يلتقطان
الطاقة من التيارات المدّية المتدفقة تحتها. وقدمت O2 خاصية تعديل زاوية الشفرات بـ 360 درجة،
التي تتيح للشفرات تعديل زاويتها مع انعكاس التيارات بدلاً من تدوير الهيكل
بالكامل. وهذا يمكّن التوربينة من التقاط الطاقة من تيارات الجزر والمد معًا دون
انقطاع. ويمكن سحب O2 إلى موقع التركيب بواسطة سفينة عادية
وإعادتها إلى الشاطئ للصيانة، مما يلغي الحاجة لسفن الرفع الثقيل المكلفة. ومنذ
بدء تشغيلها، لم تحتج إلى أي تدخل بسفن رفع ثقيل، حيث أُجريت جميع أعمال الصيانة
باستخدام قوارب عمل صغيرة. ويُثبَّت النظام في قاع البحر بواسطة نظام إرساء ويتصل
بشبكة الكهرباء البرية من خلال كابل بحري.
ما الذي تضيفه O2-X لطاقة المد والجزر
O2-X هي توربينة Orbital
المدّية
العائمة من الجيل التالي، المصممة خصيصًا للانتقال من النموذج الأولي إلى الإنتاج
المتسلسل. وبقدرة 2.4 ميغاواط، تقدم زيادة بنسبة 20% في الطاقة مقارنة بـ O2. وبينما
أثبتت O2 أن مفهوم التوربينة المدّية العائمة ناجح، صُممت O2-X لجعله
قابلًا للتكرار تجاريًا. وقد منح Lloyd's Register توربينة O2-X بيان جدوى IECRE، وهو إنجاز اعتماد معترف به عالميًا يؤكد
جاهزية التصميم للانتقال نحو التصنيع المتسلسل.
يكمن
الفرق الجوهري في فلسفة التصميم. فقد صُممت O2-X كمنتج معياري وموحد بدلاً من نموذج أولي
مصمم خصيصًا. وتتكيف مع ظروف المد المختلفة من خلال صابورة قابلة للتعديل، مما
يعني أنه يمكن نشر نفس تصميم التوربينة عبر مواقع متعددة دون الحاجة لإعادة تصميم
لكل موقع. وقد تم التعاقد على ست وحدات O2-X للنشر في أوركني من خلال اتفاقيات عقود
الفروقات البريطانية. وباعتبارها تطويرًا لـ O2، تبني O2-X على نفس هندسة المنصة العائمة وأسلوب النشر
بالسحب ونظام تعديل زاوية الشفرات الذي أثبتته O2 أثناء التشغيل.
كيف تهدف O2-X إلى خفض تكلفة طاقة المد والجزر
من
خلال مشروع يُسمى MAXBlade، تعمل Orbital على تمديد شفرات O2-X من 10 أمتار إلى 13 مترًا. وعند اكتمالها،
ستصبح أطول شفرات توربينات مدّية في العالم، مما يزيد مساحة المسح المشتركة
للدوّار إلى أكثر من 1,000 متر مربع، بزيادة قدرها 70% عن التكوين الحالي. وتلتقط
الشفرات الأطول المزيد من الطاقة لكل دورة، ووفقًا لفريق المشروع، يُعد طول الشفرة
العامل الأكثر تأثيرًا في خفض تكلفة طاقة المد والجزر.
ويُموَّل
مشروع MAXBlade
من الاتحاد الأوروبي وهيئة البحث والابتكار البريطانية. وستخضع الشفرات الممتدة
لاختبارات ميدانية لمدة عامين في مركز EMEC في أوركني. وهذا التوسيع في الشفرات حصري
لخارطة طريق إنتاج O2-X ولم يكن جزءًا من تصميم O2
الأصلي.
خط نشر عالمي يتشكّل
تمتد
خطط نشر Orbital
إلى ما وراء اسكتلندا. فقد أذنت هيئة المصايد والمحيطات الكندية بتركيب ما يصل إلى
ثلاث توربينات O2-X في مركز أبحاث الطاقة البحرية في خليج
فاندي، موطن أعلى موجات مد وجزر على وجه الأرض. وهذا أول مشروع مدّي يمضي قدمًا
بموجب نهج كندا المعدّل للتصاريح، الذي يسمح للمطورين بالبدء بجهاز واحد وإضافة
المزيد مع جمع البيانات البيئية. وقد دخلت Orbital في شراكة مع المطور الكندي Eauclaire Tidal
لهذا المشروع.
وحصلت
الشركة مؤخرًا على تمويل جديد بقيمة 8 ملايين يورو بقيادة PXN
Ventures
وبدعم من المساهمين الحاليين بما في ذلك Scottish Enterprise، ليصل إجمالي التمويل إلى نحو 19.4 مليون
دولار. وتشمل الخطط الإضافية مشروع Westray Firth بقدرة 30 ميغاواط بالقرب من EMEC،
والذي سيستخدم نحو 12 توربينة من Orbital ويمثل مصفوفة مدّية تجارية حقيقية. كما تقود
Orbital
مشروع EURO-TIDES،
الذي يهدف إلى تطوير مصفوفة بقدرة 9.6 ميغاواط تدمج التوربينات المدّية العائمة مع
طاقة الرياح وتخزين البطاريات وإنتاج الهيدروجين الأخضر.
أين تقف طاقة المد والجزر في مشهد الطاقة المتجددة الأوسع
تظل
طاقة المد والجزر شريحة صغيرة من سوق الطاقة المتجددة العالمي مقارنة بالطاقة
الشمسية والرياح. وينتج توليد تيارات المد الأوروبية حاليًا جزءًا ضئيلًا مما
تقدمه الرياح البحرية سنويًا. غير أن طاقة المد والجزر تقدم شيئًا لا تستطيع
الطاقة الشمسية والرياح ضمانه: يقين الجدولة. فالمد والجزر يصلان وفق دورة متوقعة
بغض النظر عن الطقس أو الموسم أو الوقت من اليوم، مما يجعل طاقة المد مكملًا
محتملًا لمصادر الطاقة المتجددة المتقطعة وليس منافسًا لها.
الحاجز
الرئيسي أمام التبني الأوسع كان التكلفة. فبناء التوربينات وتركيبها وصيانتها في
بيئات بحرية قاسية أمر مكلف، ولم تصل التقنية بعد إلى أحجام الإنتاج اللازمة لخفض
التكاليف بشكل كبير. ويهدف انتقال O2-X نحو الإنتاج المتسلسل الموحد إلى معالجة هذا
الحاجز تحديدًا. وما إذا كانت طاقة المد والجزر ستتوسع من مشاريع تجريبية إلى حصة
ذات معنى في مزيج الطاقة العالمي سيعتمد على ما إذا كانت أجهزة مثل O2-X
قادرة على إثبات أن التصنيع الموثوق والقابل للتكرار يخفض التكاليف بما يكفي
للمنافسة. وسيكون خط الإنتاج المتعاقد عليه من ست توربينات أحد أولى الاختبارات
الميدانية لهذا الطرح.
لقد تجاوزت حدودك المجانية لمشاهدة المحتوى المميز لدينا
يرجى الاشتراك للحصول على وصول غير محدود إلى ابتكاراتنا.
Get The Latest In Innovation
Join Our Newsletter
Where bold ideas find bold readers.
