堆疊式汽輪機

該裝置的能源產量是15兆瓦風力渦輪機年發電量的5倍

      挪威公司(Wind Catching Systemsis)開發了一個由126個小型渦輪機堆疊在一起，高約1000英尺的結構。計劃將這個“捕風裝置”安裝在離岸50英里的漂浮平臺上。該公司表示，此裝置將能360度旋轉，從而捕捉來自任何方向的風發電，并通過水下輸電線路送回岸邊。

      該公司的首席執行官兼聯合創始人奧勒·海格海姆說，該裝置可以只用普通海上風電場五分之一的空間，就能產生多達普通風電場五倍的能量。該公司預計2023年在北海開始建造其第一個商業原型機，并計劃在英國銷售這些捕風裝置。

風箏

八字形飛行可以提高風箏的拉力，從而產能

      總部位于德國的電力公司SkySails集團正在開發一種風箏來生產能源，這種風箏能飛離地面0.25英里。當風箏升起時，它會松開連接到絞盤和發電機的系繩，將系繩上的力轉化為電能。

     SkySails集團創始人兼董事總經理斯蒂芬·雷奇(Stephan Wrage)說：“高海拔的風是地球上最大的未開發能源”。該公司最大的風箏將近1940平方英尺——可以產生約200千瓦的電力，目的是取代偏遠島嶼和村莊的柴油發電機。該公司已經在包括印度洋島國毛里求斯在內的一些地點安裝了幾只試點風箏，并計劃將它們連接到電網上。該公司計劃從明年開始開始將風箏轉向商業推廣階段，并希望最終能提高風箏的尺寸和飛行高度。

Airseas公司在一艘跨大西洋的船上安裝了Seawing風箏

      一家名為Airseas的法國公司開發了一種名為Seawing的風箏，該風箏面積有10800平方英尺，可以用纜繩連接在船頭上，用風力拉動船只。該公司的首席執行官兼聯合創始人文森特·伯納泰茨說，他們公司的目標是幫助航運業實現脫碳。

浮動潮汐渦輪機

Orbital O2轉子直徑約65英尺，與浸入海浪中的腿相連

      當放置在水下時，渦輪機可以利用海洋潮汐自然起伏的動能來發電。但是安裝在海底的渦輪機的建造和維護成本很高。因此，蘇格蘭公司Orbital Marine Power設計了一種名為Orbital O2的浮動潮汐渦輪機。

      這臺236英尺長的渦輪機被固定在蘇格蘭奧克尼群島附近，那里有一根海底電纜將其與當地電網連接起來。它每年可以為2000戶英國家庭提供電力，并抵消超過2400噸的碳排放。該公司首席執行官安德魯·斯科特表示，他們專注于在英國海岸線和歐洲周邊地區開發基地，目的是部署潮汐渦輪機船隊。未來的渦輪機將被固定在離岸約1英里到3英里之間。

漂浮物通過對液壓油加壓來轉動發電機

      生態波浪電力有限公司設計了10英尺長的漂浮裝置，連接在碼頭、碼頭和現有的海洋結構上。這些漂浮物利用波浪的上升和下降的運動來發電。

      這項技術產能所需的水僅有不到兩英尺，“所以我們基本上將其可以安裝在任何地方，”首席執行官兼聯合創始人英娜·布雷弗曼(Inna Braverman)說。如果海浪過于洶涌，這些設備可以被鎖定在水面上方。2016年，該公司在直布羅陀開設了一個100千瓦的電網連接設施，該設施將在未來三個月內翻新并搬到洛杉磯。該公司預計將在今年年中之前將以色列雅法的另一個發電站連接到當地的電網。未來可能會在新澤西、加州和葡萄牙等地的安裝此設施。

一些地熱發電廠使用深入地殼兩三英里的井

      地球形成時留下的熱量和地球熔融核內衰變的放射性元素產生的熱量會滲透到地殼中，形成了可以使用的蒸汽或熱水井。一些地熱發電廠將溫度在300到700華氏度之間的蒸汽或水輸送到地表作為直接熱能。其他電廠也可以把這些熱量轉化為電能。熱液資源在冷卻后被重新注入地面。

      如今，美國有60多家地熱發電廠在運營，為美國提供了近40億瓦的電力，可以為100多萬戶家庭供電。但這些電廠往往集中在加利福尼亞和內華達州等有地熱熱點的地區，如間歇泉或火山，或者在構造板塊相互摩擦，地球的熱量更容易地穿過地殼的地區。康奈爾大學教授杰斐遜·泰斯特(Jefferson Tester)說，如果想讓地熱能在與其他可再生能源的競爭中勝出，關鍵是“進入自然資源不那么充足的地方，并找到一種合適的方法來設計發電系統。”他是康奈爾大學一個地熱能發電試點項目的首席科學家，該項目希望2035年可以直接用地熱資源為30,000人的校園供暖。

      泰斯特博士說，一種解決方案是注入“干熱巖石”，這個過程會破壞巖石，使發電廠在加熱后能收集注入的水用于發電。美國去年通過的兩黨基礎設施法案投入了8400萬美元用于這樣的創新，即所謂的增強地熱系統。這些系統可以使工程師能夠擴大建造地熱發電廠的地理范圍。

從軌道上無線傳輸太陽能

      由于天氣變化和晝夜更替，只能間歇地利用太陽能。但一些科學家和工程師表示，在未來十年內，太陽能可能會一直以微波或激光束的形式從軌道衛星發射到地球上與電網相連的接收站。

      前美國宇航局科學家約翰·曼金斯(John Mankins)說，“基本原理是在太空中放置一個非常大的平臺來收集陽光，基本上99.95%的時間都能照射到陽光，但經過能量損失，輸送到地面后剩下的太陽能大約只剩15%”，曼金斯太空技術公司致力于開發一個1英里寬的太陽能衛星，該衛星將使用微波光束。

      使用微波跨距進行無線傳輸能量的方法已經被測試過：美國海軍研究實驗室去年在0.6英里的距離內傳輸了1.6千瓦能量；日本航空航天局的工程師們輸送了大約一個足球場長度的能量。其他團隊也在研究這項技術：加州理工學院計劃在2022年底前測試原型，該原型可以通過可操縱的微波光束在太空中傳輸太陽能。日本、中國、澳大利亞和俄羅斯的工程師們都對開發太空太陽表達了興趣，或者有些甚至在技術上取得了進步。

      英國已經將太空太陽能納入了英國實現凈零排放的計劃中。其太空能源計劃正在制定計劃，預計在未來10年內將使用微波束的 500 兆瓦原型機送入太空軌道，希望到2035年一顆衛星對電網的傳輸的能量可以增加四倍。