可再生能源新秀将会是谁？

堆叠式汽轮机

该装置的能源产量是15兆瓦风力涡轮机年发电量的5倍

      挪威公司(Wind Catching Systemsis)开发了一个由126个小型涡轮机堆叠在一起，高约1000英尺的结构。计划将这个“捕风装置”安装在离岸50英里的漂浮平台上。该公司表示，此装置将能360度旋转，从而捕捉来自任何方向的风发电，并通过水下输电线路送回岸边。

      该公司的首席执行官兼联合创始人奥勒·海格海姆说，该装置可以只用普通海上风电场五分之一的空间，就能产生多达普通风电场五倍的能量。该公司预计2023年在北海开始建造其第一个商业原型机，并计划在英国销售这些捕风装置。

风筝

八字形飞行可以提高风筝的拉力，从而产能

      总部位于德国的电力公司SkySails集团正在开发一种风筝来生产能源，这种风筝能飞离地面0.25英里。当风筝升起时，它会松开连接到绞盘和发电机的系绳，将系绳上的力转化为电能。

     SkySails集团创始人兼董事总经理斯蒂芬·雷奇(Stephan Wrage)说：“高海拔的风是地球上最大的未开发能源”。该公司最大的风筝将近1940平方英尺——可以产生约200千瓦的电力，目的是取代偏远岛屿和村庄的柴油发电机。该公司已经在包括印度洋岛国毛里求斯在内的一些地点安装了几只试点风筝，并计划将它们连接到电网上。该公司计划从明年开始开始将风筝转向商业推广阶段，并希望最终能提高风筝的尺寸和飞行高度。

Airseas公司在一艘跨大西洋的船上安装了Seawing风筝

      一家名为Airseas的法国公司开发了一种名为Seawing的风筝，该风筝面积有10800平方英尺，可以用缆绳连接在船头上，用风力拉动船只。该公司的首席执行官兼联合创始人文森特·伯纳泰茨说，他们公司的目标是帮助航运业实现脱碳。

浮动潮汐涡轮机

Orbital O2转子直径约65英尺，与浸入海浪中的腿相连

      当放置在水下时，涡轮机可以利用海洋潮汐自然起伏的动能来发电。但是安装在海底的涡轮机的建造和维护成本很高。因此，苏格兰公司Orbital Marine Power设计了一种名为Orbital O2的浮动潮汐涡轮机。

      这台236英尺长的涡轮机被固定在苏格兰奥克尼群岛附近，那里有一根海底电缆将其与当地电网连接起来。它每年可以为2000户英国家庭提供电力，并抵消超过2400吨的碳排放。该公司首席执行官安德鲁·斯科特表示，他们专注于在英国海岸线和欧洲周边地区开发基地，目的是部署潮汐涡轮机船队。未来的涡轮机将被固定在离岸约1英里到3英里之间。

漂浮物通过对液压油加压来转动发电机

      生态波浪电力有限公司设计了10英尺长的漂浮装置，连接在码头、码头和现有的海洋结构上。这些漂浮物利用波浪的上升和下降的运动来发电。

      这项技术产能所需的水仅有不到两英尺，“所以我们基本上将其可以安装在任何地方，”首席执行官兼联合创始人英娜·布雷弗曼(Inna Braverman)说。如果海浪过于汹涌，这些设备可以被锁定在水面上方。2016年，该公司在直布罗陀开设了一个100千瓦的电网连接设施，该设施将在未来三个月内翻新并搬到洛杉矶。该公司预计将在今年年中之前将以色列雅法的另一个发电站连接到当地的电网。未来可能会在新泽西、加州和葡萄牙等地的安装此设施。

一些地热发电厂使用深入地壳两三英里的井

      地球形成时留下的热量和地球熔融核内衰变的放射性元素产生的热量会渗透到地壳中，形成了可以使用的蒸汽或热水井。一些地热发电厂将温度在300到700华氏度之间的蒸汽或水输送到地表作为直接热能。其他电厂也可以把这些热量转化为电能。热液资源在冷却后被重新注入地面。

      如今，美国有60多家地热发电厂在运营，为美国提供了近40亿瓦的电力，可以为100多万户家庭供电。但这些电厂往往集中在加利福尼亚和内华达州等有地热热点的地区，如间歇泉或火山，或者在构造板块相互摩擦，地球的热量更容易地穿过地壳的地区。康奈尔大学教授杰斐逊·泰斯特(Jefferson Tester)说，如果想让地热能在与其他可再生能源的竞争中胜出，关键是“进入自然资源不那么充足的地方，并找到一种合适的方法来设计发电系统。”他是康奈尔大学一个地热能发电试点项目的首席科学家，该项目希望2035年可以直接用地热资源为30,000人的校园供暖。

      泰斯特博士说，一种解决方案是注入“干热岩石”，这个过程会破坏岩石，使发电厂在加热后能收集注入的水用于发电。美国去年通过的两党基础设施法案投入了8400万美元用于这样的创新，即所谓的增强地热系统。这些系统可以使工程师能够扩大建造地热发电厂的地理范围。

从轨道上无线传输太阳能

      由于天气变化和昼夜更替，只能间歇地利用太阳能。但一些科学家和工程师表示，在未来十年内，太阳能可能会一直以微波或激光束的形式从轨道卫星发射到地球上与电网相连的接收站。

      前美国宇航局科学家约翰·曼金斯(John Mankins)说，“基本原理是在太空中放置一个非常大的平台来收集阳光，基本上99.95%的时间都能照射到阳光，但经过能量损失，输送到地面后剩下的太阳能大约只剩15%”，曼金斯太空技术公司致力于开发一个1英里宽的太阳能卫星，该卫星将使用微波光束。

      使用微波跨距进行无线传输能量的方法已经被测试过：美国海军研究实验室去年在0.6英里的距离内传输了1.6千瓦能量；日本航空航天局的工程师们输送了大约一个足球场长度的能量。其他团队也在研究这项技术：加州理工学院计划在2022年底前测试原型，该原型可以通过可操纵的微波光束在太空中传输太阳能。日本、中国、澳大利亚和俄罗斯的工程师们都对开发太空太阳表达了兴趣，或者有些甚至在技术上取得了进步。

      英国已经将太空太阳能纳入了英国实现净零排放的计划中。其太空能源计划正在制定计划，预计在未来10年内将使用微波束的 500 兆瓦原型机送入太空轨道，希望到2035年一颗卫星对电网的传输的能量可以增加四倍。