Opdateret havenergiatlas kunne give samfund større energiautonomi

Nags Head, North Carolina, hævder at have noget af det bedste surfing - og de bedste bølger - på USA's østkyst. Men deres kraftige bølger er ikke kun til surfbrætter. Nogle af de nyeste vedvarende energiteknologier kunne udnytte disse havkræfter til at generere ren energi.

Havenergi kan give langt flere fordele end blot renere luft - kystsamfund, hvor omkring 40 % af amerikanerne bor, betaler ofte mere for mindre pålidelig energi og er særligt sårbare over for klimaforandringer, såsom stigende havniveauer og stadig mere voldsomme storme og orkaner . Mange byer og byer, inklusive Nags Head, er ivrige efter at udnytte deres naturressourcer til at bygge mere overkommelige, mere pålidelige energisystemer og holde deres strøm tændt. Og selvom Nags Head måske har havenergieksperter, der bor lige nede ad gaden, har de fleste samfund ikke.

Det, de har, er en computer.

Med gratis, offentligt tilgængelige værktøjer, såsom National Renewable Energy Laboratory's (NREL) Renewable Energy Atlas og Marine Energy Atlas, kan alle hvor som helst i verden få adgang til de data, de har brug for for at begynde at planlægge deres rene energifremtid. Nu gør nye funktioner i Marine Energy Atlas det endnu nemmere for lokalsamfund at beslutte, hvordan og hvor de vil inkorporere havenergi i deres kraftmix, og for havenergiudviklere at lære, hvor meget elektricitet deres enhed kan producere på forskellige amerikanske steder.

"Det er et analytisk værktøj," sagde Katie Peterson, en projektleder hos NREL, der talte om Marine Energy Atlas, "men det giver også folk – lokalbefolkningen – mulighed for at blive informeret om, hvad der er muligt for deres samfund. Det demokratiserer havenergi i et visuelt billede. måde. Jeg elskede det, så snart jeg lærte om det."

USA kan prale af nok marine energiressourcer - energi indeholdt i hav- eller flodbølger, tidevand og strømme - til at dække næsten 60 % af USA's årlige elbehov. Noget af den kraft kan ikke udnyttes i praksis. Men for at bygge en fremtid med 100 % ren energi, har verden brug for al den vedvarende energi, den kan få. Havenergi kan også være en særlig vigtig energikilde for kystsamfund, der ofte er afhængige af dyre forsendelser af fossile brændstoffer.

Men fordi havenergi stadig er relativt ung, har solide data været svære at få adgang til.

"Vi stræber efter at gøre Marine Energy Atlas lige så farverigt, smukt og informativt som de værktøjer, National Aeronautics and Space Administration kan udgive, hvilket udfordrer sig selv," sagde Aidan Bharath, en forskningsingeniør hos NREL, som hjælper forbedre værktøjet. "Vi demokratiserer dataene, hvilket gør det nemt for alle at bruge; samtidig giver vi havenergiindustrien, hvad de har brug for for at fremme deres teknologier."

"Jeg har ikke set noget værktøj, der er direkte sammenligneligt," sagde Bharath.

Støttet af U.S. Department of Energy's Water Power Technologies Office og bygget med hjælp fra forskere ved Pacific Northwest National Laboratory og Sandia National Laboratories, er det nyligt opdaterede Marine Energy Atlas, som Bharath håbede, både smukt og informativt. Brugere kan zoome ind på USA's øst- og vestkyst, Hawaii eller Alaska for at se, hvor høje bølger bliver, eller hvor hurtigt strømme bevæger sig i disse farvande. Nær kysten giver atlasset et datapunkt for hver 200 meter (ca. længden af ​​to fodboldbaner); en sådan høj rumlig opløsning er unik for Marine Energy Atlas og en velsignelse for havenergiudviklere, der søger efter et sted at installere deres enhed.

"For at forudsige fremtidige bølger er vi nødt til at forstå historiske bølger, vinde og vejr," sagde Bharath. Jo flere data, jo bedre, hvilket er grunden til, at holdet netop har tilføjet flere hindcast (eller historiske) data, så forskere kan skabe modeller til mere præcist at forudsige fremtidige klimascenarier. Fra og med i år kan brugere få adgang til datapunkter, der er indsamlet hver tredje time i løbet af de sidste 42 års bølger.

"Ved at bruge disse hindcast-estimater kan du se tendensen for, hvor høj bølgehøjden potentielt kan være, så du nøjagtigt kan estimere bølgekraften og den bølgeenergi, du kan samle," sagde Peterson. Ved udgangen af ​​2022 vil atlasset også indtage endnu flere data fra det internationale Ocean Energy Systems globale kortlægningsværktøj. "Vi vil få bunkevis af nye datasæt," sagde Peterson.

Flere data betyder mere nøjagtige estimater for havenergiudviklere og forskere. Men brugere kan ikke bare hoppe på en bærbar computer og hurtigt behandle alle disse data for at få det svar, de har brug for. Så Bharath byggede et værktøj, der kan udføre denne behandling for dem - på bare et par minutter. Med det nye Capacity Factor Tool kan brugere uploade oplysninger på deres bølgeenergienhed for at estimere, hvor meget elektricitet den kunne producere i f.eks. vandet ud for Nags Head.

"Med Capacity Factor Tool," sagde Bharath, "håber vi at gøre disse beregninger nemmere, at fungere som det første trædesten for nogen til at se, hvor godt deres enhed vil klare sig og finde levedygtige installationssteder."

Bharath og Marine Energy Atlas-teamet glæder sig over brugerfeedback om dette nye værktøj. De forbereder sig også på at tilføje endnu flere funktioner. Snart vil brugere for eksempel være i stand til at gemme deres datavalg, så når de vender tilbage til atlasset, kan de fortsætte, hvor de slap. Holdet tilføjer også data om nye regioner, som den Mexicanske Golf og de amerikanske territorier i Stillehavet. Til sidst, sagde Peterson, håber de at tilføje oplysninger om havenergiregler og -politik, havøkologi og oceanografi for at hjælpe udviklere med at finde det optimale sted for deres havenergiprojekter.

I dag er Marine Energy Atlas' hovedbrugere havenergiudviklere, der håber at kommercialisere deres enheder. Men værktøjet kunne også give lokalsamfund som Nags Head mulighed for at kortlægge, hvordan og hvor man kan blande energi fra bølger, tidevand, strømme, vinde og solstråler for at bygge den bedste strategi for vedvarende energi til at tjene deres borgere.

"En demokratisering af dataene betyder, at alle kan få adgang til den samme information som ingeniører og regulatorer af marineenergiudstyr," sagde Peterson. "På den måde er alle ved bordet. Alle kan have magten til at ændre deres energifremtid." + Udforsk yderligere

Havenergi? Flodkraft? Der er et værktøj til det