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海洋能源领域的新技术 4 C( ~' w. }/ O9 \6 n g( [1 Z. x
$ F5 i% d. g3 ]* `. b2 p 虽然海洋能源部门仍处于早期发展阶段，但一份新的报告分析了未来10种新兴技术，这些技术可以从海洋潮汐和海浪中产生能源。一个综合的系统方法对于他们的成功商业化是必要的。要想象我们可以利用海洋的永久运动来为我们的城市和房屋提供能源，还需要某种程度的科幻幻想。然而，这样的创意却出现在设计师的办公桌上，通过可行性论证，走向商业上的成功。
6 x. r# L- Z0 ~( a3 z 转向经济上可行的海洋能源技术是向脱碳和许多沿海地区蓝色经济增长迈出的一大步。只有17 MW相比15.8兆瓦海上风力的操作能力安装在欧洲水域,主要是演示或第一个全新precommercial项目,每一项技术解决方案提出了研发阶段之间的桥梁和海洋能源的商业化设备目前可以看到作为一个未来的新兴技术。作为欧盟委员会内部低碳能源观测(LCEO)项目的一部分，联合研究中心(JRC)正在开发与能源供应相关的未来新兴技术清单。
) t( p- `- Q9 A8 |* b; a 30名海洋能源专家分析了该部门的需要，以及弥补与市场差距的创新类型。新报告,未来海洋能源领域的新兴技术:创新和改变提供了政策制定者和其他海洋能源利益相关者数组的创新能给市场带来海洋能源,但它仍然需要进一步研发、支持私人,国家或欧洲的资金,这将有助于维持欧洲在这一新兴领域的领导地位。专家们描述了每个技术家族的进步状态、优势、技术局限性以及他们的技术准备水平。 ^' ^% b: s3 [' }" X5 s8 }
新兴产业充满创意。在欧洲，各种各样的概念已经发展为海洋能源转换，提出了200多种不同的设备。专家们谈到了10个海洋能源技术家族，这些家族将波浪或潮汐转换器、子系统和部件组合在一起，以共同的操作或设计原则为特征。 & s7 V& l5 G* ^( a
潮汐能
, m9 b) s( ^2 w 就发展速度而言，第一代潮汐能转换器正引领潮流。目前已进入前期商业化阶段，欧洲总装机容量约12mw，开发速度中等，设备经过10年多的研发已经成熟。浮动潮汐装置不需要沉重和昂贵的基础系统。技术发展速度为中/快(即在5 - 15年之间)，一些浮潮平台已经处于发展的高级阶段。 c( @, e. k/ D) @& E7 `1 @
第三代潮汐能量转换器利用帆、风筝或模拟鱼的游动运动从潮汐流或水流中提取能量。发展速度中等/快，受材料和辅助技术发展的影响。
0 Y/ n0 M. E" g5 j' ? 波的能量 ; d3 x! g; U% J; _! I9 n3 z
至于波浪能，这项研究可以追溯到40年前。测试设备和新的计算工具的可用性使研究更容易获得，并为开发第一代波能概念开辟了新途径。人工智能和学习算法的进步为开发更高效的设计提供了机会。开发速度在中低速范围内。新的波能概念利用水粒子的材料弹性和轨道速度将波能转化为电能。与第一代波浪能装置相比，它们的设计总体上很简单。
9 q; L8 V+ t+ ]1 e 然而，它们还处于开发的早期阶段，在真正的海洋中没有安装任何设备，设备的最大功率等级尚未确定。
9 H" k L& ~6 [0 x( M& v- k" m; y 创新的潮汐能和波浪能正在起飞 ; Z& H0 ? G# ^
在如何从海洋中提取能量并将其转化为电能的问题上，这一大群不同的方法提供了许多创新的可能性，并为欧洲释放海洋能源的潜力打开了大门。直接驱动、液压和惯性系统更先进。机械系统可以在一个相对较快的步伐，而介电弹性体提供快速的发展速度，但需要更多的研发。 1 W ]4 a; X* D& {1 H6 O0 [1 S+ t
关于这些概念的更多信息可通过Marinet 2p Horizon 2020项目、波浪能源苏格兰项目和欧洲海洋能源中心波浪和潮汐能源技术清单获得。 " Z. K, m. s# P9 V# j; [
结论及进一步工作建议
" M4 m1 V* W6 D( o8 N# S! ?. |* Z& z 开发成功的海洋能源系统需要综合系统方法;因此，建议从开发的早期阶段就与行业合作并与原始设备制造商合作。系统能力和要求应得到适当的定义并使其透明，以提高未来新兴技术开发的有效性和对海洋能源技术的适用性。来自其他部门的解决办法的可转让性以及新技术和材料的发展可能对未来海洋能源新兴技术的发展速度产生重大影响。 * j& h, @; Z5 r
应将未来新兴技术的影响放在通过《海洋能源路线图》和《计划实施计划》确定的海洋能源部门优先事项的范围内。需要进一步分析，以确定哪些选项在实现短期目标(2025年目标)和长期目标(到2050年装机容量达到100万千瓦)方面对该行业影响最大。
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