未来几十年，英国海岸线周围的潮汐能和其他海上可再生能源装置的数量将大幅增长。

然而，将最先进的设备发射到经常湍急的洋流中可能会给潮汐带来一系列挑战。活力行业，包括它们如何与环境相互作用的不确定性。

为了解决这个问题，一组科学家结合使用空中无人机技术和船基勘测来绘制世界上最强大的潮汐涡轮机所遇到的复杂潮汐流——Orbital Marine Power 的 O₂，位于苏格兰奥克尼群岛的中心地带。

与传统的潮汐流涡轮机不同，O₂漂浮在海面，通过系泊线固定在海底。该平台长超过 70 米，与欧洲海洋能源中心 (EMEC) 的电网相连，预计每年可为 2,000 个英国家庭供电。

该研究强调了超过 8 节的潮汐流变化如何影响设备及其性能，以及 O 会如何影响设备及其性能。₂下游的尾流可能会影响其他涡轮机以及海洋栖息地的放置。

通过这一点，科学家们就潮汐流涡轮机的最佳放置提供了新的见解，同时强调了对潜在涡轮机地点进行特定地点评估的重要性，以帮助弥合现实世界测量和计算机模拟之间的差距。

他们还希望他们的方法可以用于解决与自然环境和海洋栖息地相互作用的不确定性。

一个之前的研究主要作者发现涡轮机尾流为附近繁殖的海鸟产生了可预测的觅食热点。然而，如果涡轮机阵列排列得太紧密，可能会限制一些海洋动物的活动。

除了海鸟之外，作者还遇到了经过该海域的逆戟鲸。涡轮在他们的一次无人机调查中，展示了解决这一问题的重要性。

研究，发表于自然通讯，是由海洋生物学协会 (MBA)、普利茅斯大学和设得兰高地和群岛大学 (UHI) 的研究人员进行的。

“在世界上最强大的潮汐流之一（水流速度可超过 8 节）进行海洋学调查既令人兴奋又充满挑战。然而，在这些动荡的环境中收集数据对于解决潮汐能行业当今面临的一些复杂问题至关重要。这些涡轮机的最佳放置位置狭窄的通道被岛屿包围是一项复杂的工作，但我们的新颖方法为这些湍流和尾迹特征提供了深入的见解，”高级研究员 Lilian Lieber 博士说。

潮汐能被视为更可靠的清洁能源之一，与风和波浪不同，潮汐是有规律且可预测的。

这些涡轮机旨在利用海面附近的潮汐能，其工作原理类似于水下风车，并将电能转化为水能。动能将水转化为电力。但由于水的密度是空气的 800 多倍，因此它们产生的能量比相同尺寸的风力涡轮机更多。

未来，预计英国各地可能会安装更多设施，参与当前研究的人员之前的研究表明潮汐流能源可以满足英国高达 11% 的年度电力需求。

UHI 设得兰群岛高级科学家兼渔业负责人 Shaun Fraser 补充道：“这项研究展示了结合科学专业知识和部署新技术的好处，从而可以在了解动态潮汐环境方面取得重大进展。随着海洋可再生能源基础设施的进一步发展，高地和岛屿地区可能在不久的将来，这项工作比以往任何时候都更与当地工业和社区相关。”

尽管潮汐能前景广阔，但该行业仍然面临着巨大的挑战，包括扩大技术规模、电网连接能力以及确保涡轮机能够在极度湍流中继续运行的成本。

这项新研究旨在通过推进为潮汐技术的长期可靠性和可持续发展提供信息所必需的现场测量技术来解决其中一些挑战。

“无论是漂浮海上风电场在凯尔特海或苏格兰海岸附近的潮汐涡轮机中，未来几十年我们将看到更多的海上可再生能源平台安装在英国海岸线周围。然而，英国周围水域的自然条件极其多样且复杂，不可能在受控实验室实验或计算机模拟中完全复制。

“这项研究展示了一种经济有效的方法来应对这一问题，如果我们要从清洁能源革命中获得最大利益，考虑到现实世界环境条件的评估将至关重要，”亚历克斯·尼莫·史密斯教授说海洋科学与技术.