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Poteau-Fukushima Japon regarde pour arroser pour résoudre des problèmes d'énergie

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Le Japon recherchant sa nouvelle source énergétique alternative.

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L'accident nucléaire du mars 2011 Fukushima Daiichi a endommagé le Japon ? infrastructure d'énergie de s et causé le pays pour arrêter la majorité de ses réacteurs nucléaires et pour accélérer l'investissement dans l'énergie renouvelable pour combler l'espace résultant de puissance.

Pourtant le Japon ? s montagneux, fortement géographie couverte de forêts lance un défi pour le nouveau développement d'emplacement d'énergie. À la suite de Fukushima, le pays a regardé à une de ses ressources plus abondantes, eaux superficielles, pour faciliter le développement des ressources de vent et d'énergie solaire.

La taille des projets étant développés est minuscule par rapport à approximativement 5.000 mégawatts (MW) de capacité de génération nucléaire déclassée à l'emplacement de Fukushima, qui a en grande partie survécu au tremblement de terre initial de 9.0 grandeurs, mais a été inondée par le tsunami en résultant qui a inondé l'usine et a frappé les systèmes de refroidissement dehors qui ont détruit les réacteurs. Néanmoins, ils représentent un effort par le gouvernement japonais et les principaux fabricants de développer des solutions de rechange génératrices de puissance électriques pour cette chaîne ressource-contrainte des îles qui n'exigent ni les combustibles fossiles en uranium ni importés.

Défis au vent en mer

Tandis que les fermes de vent sont relativement communes dans les mers du nord et d'Irlande, le fond océanique au loin du Japon ? les côtes de s décourage l'utilisation des turbines en mer traditionnelles. La plupart des fermes de vent européennes emploient le fixe-fond, turbines sous-marines installées sur le fond sous-marin utilisant une base monopile ou tripile. La ferme de vent hollandaise de Gémeaux outre de la côte de Groningue, par exemple, place des turbines 85 kilomètres (environ 52 milles) en mer à une profondeur d'environ 30 m (98 pieds). Le placement des turbines du fixe-fond à une distance équivalente outre de la côte japonaise est presque tout impossible que la mer de l'océan du Japon et de North Pacific sont environ 5 fois plus profonde que la Mer du Nord.

Le Japon a relevé ces défis en prévoyant Fukushima EN AVANT, une ferme de vent de flottement de prototype. Des 2 MW flottant la turbine de vent en mer (FOWT), le projet gouvernement-placé ? s d'abord, a été accompli et activé en novembre 2013. La turbine est située 20 kilomètres outre de la côte de Fukushima et emploie un système d'amarrage caténaire de six-morceau ancré au fond de la mer 120 m au-dessous de la surface. VERS L'AVANT est original parce qu'elle implique de flotter non seulement des turbines mais également une sous-station de flottement de 25 MVA qui est devenue opérationnelle avec la première turbine.

Le consortium de vent en mer de Fukushima est responsable du projet, et inclut Mitsubishi Corp., Nippon Steel et le Japan Marine United Corp. Le projet a relevé la technologie multiple et les défis opérationnels qui incluent atténuer les conditions metocean difficiles créées par le Japon ? tremblements de terre fréquents et ouragans de s, avec des collisions potentielles avec des bateaux, des incidences sur l'environnement et des ruptures de l'industrie de la pêche locale.

Après l'examen et l'estimation des données de vent en mer et de vague, le consortium a élaboré plusieurs conceptions de flotteur pour réduire au minimum le mouvement de flotteur. La turbine réalisée de 2 MW utilise un contrat, un vagabond semisubmersible conçu par Mitsui Engineering et une construction navale Cie. Elle emploie les faisceaux en acier pour attacher trois flotteurs verticaux fixés à l'axe central de turbine et réduit au minimum le mouvement de vagabond par l'optimisation de commande de ballast et de turbine. Le flotteur est composé d'un acier haute tension construit utilisant le procédé thermomécanique de commande (TMCP) et le traitement ultrasonique d'impact (le PIO) pour augmenter l'efficacité de soudure et pour améliorer des caractéristiques de fatigue.

Le consortium a des plans pour accomplir deux 7 turbines de vent de MW d'ici 2016. Ces projets comportent différentes conceptions de flotteur pour compenser de plus grands diamètres et tailles de rotor qui sont 60% plus grands que la turbine de 2 MW. Le Japon Marin-a conçu 7 utilisations de turbine de MW un flotteur de longeron se composant d'une série de disque-comme coques de flottement fixées à un axe central. La coque inférieure est remplie de béton, qui abaisse la station ? centre de s de le mouvement de vague de gravité et de limites. Le longeron réalisé est équipé des sondes de se composer metocean de système de mesure météorologiques, océanographiques et de mouvement pour prévoir et compenser le mouvement de flotteur.

Mitsubishi Heavy Industries Inc. a conçu l'autre flotteur de turbine de 7 MW comme plate-forme semisubmersible en forme de V qui se compose de trois colonnes reliées par deux faisceaux en acier. Le flotteur est amarré utilisant un système de caténaire de huit-morceau.

Tandis que les turbines en mer d'eau profonde éliminent plusieurs des problèmes généralement considérés par des fermes de vent situées sur la terre, y compris les issues visuelles, elles ont d'autres inconvénients. Par exemple, la génération de vent en mer est considérablement plus chère. Une turbine de flottement coûte autour deux fois plus comme turbine traditionnelle. On projette que Fukushima VERS L'AVANT coûte environ $20.000 par kilowatt, huit fois plus qu'un projet comparable sur la terre.

Selon le février 2014 SON rapport d'énergie, le « Japon s'embarque sur un nouveau chemin d'énergies renouvelables, « vent en mer est la technologie renouvelable la plus chère par heure de mégawatts au Japon, bien qu'on projette que ce coût diminue à un niveau égal au prix au détail de détail moyen d'ici 2020. Et tandis que les membres de consortium disent que les turbines ont été conçues pour résister au Japon ? les états océaniques durs de s, leur longévité et la longévité demeurent en grande partie non essayés.

Flottement solaire

Le Japon ? l'énergie photovoltaïque solaire de s (picovolte) a vu un développement plus répandu dû aux incitations offertes par le pays ? programme de tarif d'entrée de s (ADAPTEZ) mis en application en juillet 2012. La terre appropriée aux systèmes de picovolte devient en conséquence rare, rendant nécessaire le placement des usines de picovolte sur l'eau. Le pays a de nombreux réservoirs utilisés pour l'irrigation et la lutte contre les inondations agricoles, et beaucoup sont considérés bien adaptés pour flotter les installations solaires.

Un certain nombre de projets solaires de flottement ont été lancés, y compris un système de 1.18 MW en préfecture de Saitama et plusieurs davantage prévus pour la construction dans Hyogo. Chacune des trois usines est basé sur la technologie de flotteur de Hydrelio développée par la compagnie française Ciel et Terre, avec la technologie de picovolte par Kyocera Kyoto-basé. Le système de Hydrelio est composé du polyéthylène haute densité et se compose de deux types de flotteurs : un flotteur principal à angles pour soutenir des modules de picovolte, et une conception secondaire plus plate pour relier la force flotte. Les flotteurs sont unis utilisant les raccordements simples d'étiquette qui ont comme conséquence une résistance de lien de 3.000 decanewtons (DaN).

Cette conception est commune parmi la France ? s flottant les installations solaires et atténue plusieurs problèmes prévus avec le flottement solaire, comme établir un rapport mutuellement salutaire entre l'installation et le réservoir solaires, selon Ciel et Terre. Des systèmes de flottement de picovolte sont naturellement refroidis par l'eau qu'ils sont placés dessus, réduisant le besoin de système de refroidissement consacré et d'améliorer l'efficacité de puissance. En ombrageant l'eau et en réduisant le secteur de l'eau exposé à l'air, l'installation résulte également en évaporation réduite de l'eau des réservoirs et de la croissance inhibée d'algues.

Selon SON énergie, le Japon ? la prévision d'énergies renouvelables de s demeure due incertain aux taux de tarif solidement décroissants d'entrée, aussi bien que le Japon ? décisions récentes de s pour remettre en marche les réacteurs nucléaires et pour augmenter l'utilisation du charbon de rencontrer la capacité par accroissement. Les projets renouvelables japonais ont également coûté 30-90% davantage que ceux en Europe due aux conditions laissantes, aux défis géographiques et aux goulots de chaîne d'approvisionnements.