Exploring techno-economically viable markets for wave energy harnessing in arid coastal regions of Latin America

Unofficial AI-generated summary based on the public title and abstract. Not an official translation.

🔬研究者:This study provides a detailed techno-economic optimization methodology using high-resolution hindcast data that can be replicated for other coastal regions.

🏢実務担当者:The findings offer insights into cost-effective hybrid configurations and the potential for integrating marine renewables with aquaculture for better financial returns.

🏛政策担当者:Policymakers in coastal regions could use this analysis to support policies that encourage hybrid renewable systems combined with existing marine industries.

限られた陸上用地の利用可能性と海洋再生可能エネルギー（MRE）の効率向上によって生じる乖離は、洋上エネルギー転換への加速的なシフトを推進している。しかし、新興のMREセクターは依然として、商業展開を制約する非代表性的な財務モデルやサプライチェーン上の考慮事項に関連する多様な課題に直面している。本研究では、波浪エネルギー変換装置（WEC）と洋上風力タービン（OWT）を動力源とする海洋ハイブリッドクラスター（MHC）のための、ボトムアップ型パラメトリック最適化アプローチに基づく技術経済的実現可能性を提案する。本研究では、波浪エネルギー変換装置（WEC）と洋上風力タービン（OWT）を動力源とする海洋ハイブリッドクラスター（MHC）のための、ボトムアップ型パラメトリック最適化アプローチに基づく技術経済的実現可能性を提案する。分析は、家庭および海洋養殖への電力供給に焦点を当て、リチウムイオン電池による余剰電力貯蔵と、乾燥沿岸地域であるチリのラ・セレナとメキシコのエンセナダの2地点でのグリーン水素製造を考慮する。SWANおよびERA-5モデルを用いた高解像度の波浪・風況 hindcast を実施し、波浪および洋上風力エネルギーの利用可能性と、先進的なWECおよびOWTからの理論的可能生産量を特性評価した。複数のWEC-TECコンポーネントのコスト関数は文献から取得し、分析用に適応させた。より高い波浪パワー（26.05 kW/m）とより低い変動性を有するラ・セレナは、エンセナダ（13.88 kW/m）よりもハイブリッド化の必要性が低い。ラ・セレナのWECは最も高い平均エネルギー生産量（875 MWh/月）を達成し、エンセナダでは養殖用に最大1,400 MWh/月に達する。家庭用エネルギーシナリオでは、両地点とも生産量が低くなる。WEC-OWTクラスターはエンセナダで最も費用対効果が高いが（LCoE：390 USD/MWh）、ラ・セレナでは収益性が低い（420 USD/MWh）。逆に、WEC-OWTはラ・セレナ（400 USD/MWh）の方がエンセナダ（1,100 USD/MWh）よりも良好な性能を示す。特にラ・セレナにおける海藻養殖への電力供給は、家庭への供給よりも収益性が高いことが証明された。エンセナダのクラスターはより多くの余剰電力を生成し、これは電力市場での活用、または高エネルギーの冬季月間における水素への変換に適している。本研究は、新興のWECシステムを地域条件に合わせて調整し、OWTとのハイブリッド化戦略を最適化し、養殖などの補完的な確立産業を統合して、経済的および環境的成果を改善することの重要性を強調する。本評価は、多源WEC-OWT技術の結合の実現可能性と利点の理解を深め、ラテンアメリカにおける再生可能エネルギーの将来の進歩への道を開くことを目的とする。

AI 翻訳（deepseek-v4-flash）。 正確を期す場合は下の原文を参照してください。

The disjunction created by limited onshore land availability and the increasing efficiency of marine renewable energies (MRE) is driving an accelerated shift towards an offshore energy transition. However, the emerging MRE sector still faces diverse challenges associated with unrepresentative financial models and supply chain considerations constraining their commercial deployment. In this study, the techno-economic feasibility based on the bottom-up parametric optimization approach for marine hybrid clusters (MHCs) powered by Wave Energy Converters (WECs) and Offshore Wind Turbines (OWTs) is proposed. In this study, the techno-economic feasibility based on the bottom-up parametric optimization approach for marine hybrid clusters (MHCs) powered by Wave Energy Converters (WECs) and Offshore Wind Turbines (OWTs) is proposed. The analysis focuses on electricity supply for households and marine aquaculture, considering surplus storage via lithium-ion batteries and green hydrogen production at two potential arid coastal regions: La Serena, Chile, and Ensenada, Mexico. High-resolution wave-wind hindcasts were conducted using the SWAN and ERA-5 models to characterize the wave and offshore wind energy availabilities and the theoretical potential production from advanced WECs and OWT. Cost functions for multiple WEC-TEC components were retrieved from the literature and adapted for analysis. La Serena, with higher wave power (26.05 kW/m) and lower variability, requires less hybridization than Ensenada (13.88 kW/m). The WEC in La Serena achieves the highest mean energy production (875 MWh/month), while in Ensenada reaches up to 1,400 MWh/month for aquaculture. Household energy scenarios yield lower production across both locations. The WEC-OWT cluster is the most cost-effective in Ensenada (LCoE: 390 USD/MWh) but less profitable in La Serena (420 USD/MWh). Conversely, WEC-OWT performs better in La Serena (400 USD/MWh) than in Ensenada (1,100 USD/MWh). Supplying electricity to seaweed aquaculture, particularly in La Serena, proves more profitable than household supply. Ensenada clusters generate more surplus electricity, better utilized in the electricity market, or converted to hydrogen during high-energy winter months. This research highlights the importance of tailoring emerging WEC systems to local conditions, optimizing hybridization strategies with OWTs, and integrating complementary consolidated industries such as aquaculture to improve economic and environmental outcomes. This evaluation aims to enhance the understanding of the feasibility and benefits of coupling multi-source WEC-OWT technologies, paving the way for future advancements in renewable energy in Latin America.

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