ett tidvattenkraftverk är kanske den mest kapitalintensiva typen av kraftverk som hittills planerats. Det handlar om att bygga ett lågt vattenkraftssystem i tidvattensträckorna i en flodmynning, en miljö där byggandet i bästa fall är svårt. Konstruktionsscheman är långa så långa up-front lån krävs, med ett betydande gap mellan beviljande av lånet och intäkter från anläggningen.
det finns så lite erfarenhet av denna typ av projekt att inga användbara slutsatser kan dras av erfarenhet. Men flera projekt har undersökts och kostat, särskilt i Storbritannien och på senare tid i Australien. Dessa ger viss ekonomisk vägledning.
den bästa platsen i England är flodmynningen av floden Severn. Det har studerats omfattande. Den design som Severn Barrage utvecklingsprojekt gynnade i en rapport från 1989 innebar att man byggde ett kraftverk med en installerad produktionskapacitet på 8640 MW. Detta förväntades ta 10 år att bygga till en kostnad av cirka 17 miljarder dollar till 1994-priser, en enhetskostnad på 1970 dollar/kW.
ett mindre projekt, vid floden Mersey i nordvästra England, har också undersökts i detalj. En anläggning med en föreslagen produktionskapacitet på 700 MW förväntades kosta cirka 1,5 miljarder dollar för att bygga, till 1994 års priser, en enhetskostnad på 2150 dollar/kW. Detta system skulle ta 5 år att slutföra.
kapitalkostnaderna för dessa två system är i linje med kostnaden för traditionella vattenkraftsprojekt av samma storlek. Men tidvattenkraft har två speciella egenskaper som också måste beaktas. För det första är belastningsfaktorn låg. En anläggning som arbetar på ebbvatten kommer bara att generera kraft under halva tiden. Typiska belastningsfaktorer för tidvattenkraftverk är cirka 23%. Effektiviteten kan förbättras något genom att pumpa vatten från havet över spärren vid högt vatten för att öka vattenhuvudet. Detta innebär dock ytterligare kapitalkostnader för pumpturbiner.
den andra specialfunktionen i samband med tidvattenkraft avser den tid då strömmen genereras. Generationen är begränsad till perioden mellan högvatten och lågvatten. Denna period kommer att inträffa vid en annan tid varje dag.
som en följd av detta kommer en tidvattenkraftverks primära roll sannolikt att vara att ersätta produktion från konventionella fossila kraftverk. När en tidvattenanläggning genererar kan fossilbränsleförbrukningen minskas. När den slutar generera måste de konventionella anläggningarna tas i bruk igen.
det finns ett sätt att återställa produktionen från en tidvattenanläggning, men det innebär att man bygger en allierad ellagringsstation. Detta skulle göra det möjligt att leverera tidvattenkraft antingen i jämn takt eller ibland när anläggningen inte faktiskt genererar. Men tillägget av en lagringsanläggning driver upp kostnaden för tidvattenprojektet.
dessa egenskaper innebär att elen som genereras från ett tidvattenkraftverk tenderar att vara dyr. Brittiska uppskattningar, baserade på siffror publicerade av Energy Technology Support Unit, föreslår en generationskostnad på cirka $0.1/kWh förutsatt att en diskonteringsränta för återbetalning av lån på 8%. Kostnaden för el fördubblas ungefär om diskonteringsräntan är 15%.
i Australien beställde regeringen i västra Australien en rapport till ett tidvattenkraftverk i Derby.1 rapporten fann att det mest kostnadseffektiva alternativet var en 5 MW tidvattenanläggning som skulle kosta 34 miljoner dollar. Kostnaden för makt skulle vara en$0,41 / kWh. I detta fall var anläggningen avsedd att ersätta kraft som genererades med dieselmotorer, vilket är en dyr källa. Men även med en förnybar energikredit bedömdes projektet för dyrt.
som både de brittiska och australiensiska exemplen indikerar, ser tidvattenkraften på en rent ekonomisk basis inte konkurrenskraftig ut idag. Men andra kriterier bör beaktas vid bestämning av den verkliga kostnaden för ett tidvattenkraftverk. Livslängden för en tidvattenspärr är förmodligen 120 år; och det är en konservativ uppskattning. Turbiner kommer förmodligen att behöva bytas ut efter 30 eller 40 år. Således, när lån har återbetalats, kommer anläggningen fortfarande att ha en lång livslängd under vilken den kan förväntas generera billig elkraft.
idag är dock kapitalintensiteten avgörande. Och utan någon form av statligt stöd eller uppmuntran ser tidvattenkraft inte attraktivt ut. Privata företag har varit starkt involverade i studier av tidvattenprojekt i Storbritannien, men ingen har ännu frestats att förbinda sig till byggande. Derby-projektet i Australien lades också fram av den privata sektorn, men detta avvisades av statsregeringen till förmån för fossila bränslen. Medan de australiensiska utvecklarna förblir hoppfulla att de kan utveckla ett projekt någon annanstans, är utsikterna för tidvattenkraft i allmänhet dåliga. Förändringar i det finansiella och politiska klimatet kan göra att tidvattenkraften ser mer attraktiv ut i framtiden. Men för närvarande ser de flesta projekt ut att förbli pappersstudier.
Fortsätt läsa här: lagringsteknik
var den här artikeln till hjälp?