Árapályenergia: Használható-e áramtermelésre?

A szél-, a nap-, a vízenergia és más megújuló energiaforrások világszerte a zöld energiára való átállás fő részévé válnak. energiaforrásból állítja Egyedül a texasi villamosenergia-hálózat az elektromos áram 38%-át nulla szén-dioxid-kibocsátású elő . De van egyfajta energia, amiről nem sokat hallani: az árapály-energia .  

Az árapály-energia az óceánok vizének emelkedéséből és süllyedéséből származik, így kiszámíthatóbb, mint a megújuló energia más típusai, és kevésbé káros a környezetre, mint a fosszilis tüzelőanyagok , például a kőolaj, a szén és a földgáz. Akkor miért nem használják szélesebb körben energiatermelésre ?  

Vessünk egy pillantást az árapály-energia csínjára-bínjára, és arra, hogy miért vannak akadályok az árapályenergia-termelés kiépítésében a világ számos részén.  

Mi az árapály energia?

Az árapály -energia az óceán természetes mozgása által termelt energiát jelenti, általában árapály-turbinák telepítésével . Ezek a turbinák villamos energiát termelnek, miközben az áramlat dagály és apály között váltakozik .  

Az árapály energia formáját öltheti kinetikus energia vagy potenciális energia . A vízszint különbségét potenciális, vagy tárolt energiának, míg az áram mozgását kinetikus energiának tekintjük .  

okozza, Mivel az árapályokat a Hold gravitációs vonzása nem függenek a Föld időjárási rendszereitől, ahogy a napenergia és a szélenergia . A dagály és az apály természetesen a nap előrelátható szakaszában fordul elő, így az árapály-erő jó jelölt a villamosenergia-termeléshez olyan területeken, ahol megfelelő az árapály-tartomány .  

Hogyan keletkezik az árapály-energia?

Ár-apály energia hasznosítása

Az árapályenergiát segítségével állítják elő árapály-turbinák , amelyek felépítésükben nagyon hasonlóak a szélturbinákhoz , kivéve, hogy árapály-áramok mozgatják őket . A víz erősebb energiaforrás, mint a szélenergia , mert sűrűbb és nagyobb erőt tud termelni. Három különböző típusú árapályenergia-rendszert használnak szerte a világon. Nézzük meg mindegyiket közelebbről.  

Árapály-gát

Az árapály-gát nagyon úgy néz ki, mint egy vízerőmű , azzal a különbséggel, hogy az árapály áramlásától függően nyílik és záródik.  

Ahogy az árapály beáramlik, a kapukat nyitva hagyják, hogy az óceáni áramlat kitöltse a gát mögötti területet. Ezután a kapukat bezárják, csapdába ejtve a vizet a lagúnában.  

A vizet szabályozott sebességgel engedik vissza az óceánba, útközben turbinákon áthaladva – akárcsak egy folyó vízi gátjánál.

Árapály-folyam

Az árapály-folyamok olyan területek, ahol az árapály természetesen erős óceáni áramlatokat hoz létre . a patak stratégiai helyein történő telepítésével nagyszabású infrastruktúra. Az árapály-turbinák szükségessége nélkül is felhasználhatók villamos energia előállítására .

Az árapály-turbinák elhelyezhetők a tengerfenéken , de azokat úgy kell elhelyezni, hogy ne akadályozzák a hajózási utakat vagy az üledék természetes áramlását a tengerfenékre .  

Árapály-lagúna

A harmadik árapályenergia-technológia az árapály-lagúna . Ebben az esetben az árapály-turbinákat természetes lagúnában helyezik el, nem pedig mesterséges lagúnával.  

Ez a megközelítés kevésbé pusztító, mint egy vízlépcső építése, de nem termel annyi energiát, így jelenleg nem működik árapály-lagúna energiarendszer .  

Miért nem használják gyakrabban az árapály-energiát?

Ár-apály energia hasznosítása

 

Ha az árapály-energia olyan megbízható módja az elektromos energia előállításának , miért nem népszerűbb megújuló energiaforrásként ? Bár néhány árapály-energetikai projekt van a láthatáron, egyelőre kevés az árapály-erőmű .  

Íme három ok, amiért az árapályenergia-termelés még gyerekcipőben jár.  

Elégtelen helyek

Árapály-erőműveket nem lehet csak úgy építeni a tengerparton. Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma szerint a megfelelő helyeken legalább 10 méteres árapály-tartománynak kell lennie a dagály és az apály között .  

Még az óceánhoz hozzáféréssel rendelkező országokban sincs elég hely, ahol árapály-energiát lehet telepíteni ahhoz, hogy ez életképes megoldás legyen.  

Ha megfelelő helyszínt találnak, az árapály-energetikai projektek még mindig jogi kihívásokkal és szabályozási akadályokkal szembesülhetnek, mielőtt megkezdenék a fejlesztést.  

Környezeti hatás

Az árapályenergiával kapcsolatos projektek negatív hatással lehetnek a környezetre is, ha nem tesznek lépéseket a tengeri élővilág és a törékeny ökoszisztémák védelme érdekében .  

Bár az árapály-erőműveknek nincs üvegházhatású gázkibocsátása , más környezeti hatások is lehetnek , például a tengerszint vagy a vízminőség változása .  

A nagyszabású vízlépcsőprojektek különösen zavarhatják az ökoszisztémát , mivel megváltoztathatják a lagúna sótartalmát, vagy megzavarhatják a tengeri élőlények mozgását .  

Fejlesztési költség

Végül, az árapály-energia projektek egyszerűen drágábbak, mint a többi tiszta energiaforrás az általuk termelt energia mennyiségéhez képest.  

Az árapály-turbináknak tartósabbaknak kell lenniük, mint a szélturbináknak , hogy ellenálljanak az óceáni áramlatoknak , míg az árapály-gát projektek építése milliókba kerülhet.  

Az becslése szerint az Energiaügyi Minisztérium árapály -energia 130-280 dollárba kerül megawattóránként (MWh) , míg a szélenergia is kerülhet MWh-nként akár 20 dollárba .  

Jelenleg nem működnek tengeri megújulóenergia- projektek az Egyesült Államokban, de ez megváltozhat, ha a technológia költséghatékonyabbá válik.  

Mi az a hullámenergia?

Az árapály-energia nem az egyetlen energiafajta, amelyet az ember a tengerből gyűjthet be. A hullámenergiát energia előállítására is fel lehet használni elektromos . Míg az árapály-energiát a gravitáció okozza, a hullámenergiát a szélnek az óceán felszínére gyakorolt ​​hatása állítja elő.  

A hullámenergiát egyikével lehet gyűjteni több módszer :  

  • Oszcilláló vízoszlop (OWC), amely sűrített levegőt használ a turbina meghajtására  
  • Elforgatható csappantyús eszköz, amelyben a hullám be- és kiáramlik a kamrából  
  • Kúpos csatornás eszközök, amelyekben a hullámenergia a tengervizet egy tározóba hajtja  
  • Lebegő, kikötött eszköz, amely a víz felszínén forog  

Bár az Egyesült Államoknak nincsenek árapály-erőművei tesztelt hullámenergiát használó eszközöket , Hawaii -on és Oregonban . Ezek az eszközök mobilabbak, mint a turbinák , és távolabb is telepíthetők a tengeren. Mivel képesek lebegni és forogni, hullámenergiát vízszintes és függőleges irányban is hasznosítják a . Ha a tesztelés sikeres, csatlakoztathatók az elektromos hálózathoz . tenger alatti kábelekkel  

Hány árapály-erőmű van a világon?

Ár-apály energia hasznosítása

Korlátai ellenére jelenleg legalább nyolc árapály-erőmű működik, Kanadában és az Egyesült Királyságban további projektek vannak folyamatban . Tegyünk egy kört a világ legnagyobb árapály-energia – állomásaiba, és nézzük meg, hogyan néznek ki működés közben.  

Sihwa Lake Tidal erőmű (Dél-Korea)

A Sihwa Lake Árapály-erőmű a dél-koreai jelenleg működő legnagyobb árapályenergia-projekt , 254 MW-os termelőkapacitással.  

Hogy ezt a számot perspektívába helyezzük, a Bluemull Sound – árapály áramrendszer Skóciában tipikusabb példája csak 0,4 MW-ot termel, és az árapály-erő .  

A Sihwa Lake generátort 2012-ben nyitották meg, 560 millió dolláros költséggel. A dél-koreai kormány azért választotta ezt a helyszínt a projekthez, mert a víz minősége már 1994-ben megépítette a partfalat.  

Az erőmű működése a javította a vízminőséget megnövekedett keringésnek köszönhetően , így ez az árapályerő működésének sikeres példája.  

La Rance árapály erőmű (Franciaország)

legrégebbi árapály-erőmű A jelenleg használatban lévő a La Rance Tidal Barrage Bretagne-ban, Franciaországban , amely 1966 óta működik. Csak néhány megawattnyira van a Sihwa Lake-i erőműtől, 240 MW-os termelőkapacitással.  

A Rance folyó torkolatánál található, amelynek átlagos árapály-tartománya 26,2 láb, maximális hatótávolsága pedig 44,3 láb – tökéletes az energiatermeléshez . Ennek ellenére még mindig csak az ország áramellátásának 0,012%-át állítja elő.  

A Sihwa Lake erőműtől eltérően a La Rance állomás káros hatással volt az ökoszisztémára , elsősorban az iszaposodás és a sótartalom változása miatt.  

Pempa’q In-stream árapályenergia-projekt (Kanada)

Az új-skóciai Fundy-öböl partja számos árapály-energetikai projektnek ad otthont , köztük a 2019-ben bezárt Annapolis Royal Generating Station-nek. A csúcson az állomás 200 MW-ot termelt, de jelentős hatással volt a tengeri élővilágra .  

A közelgő Pempa’q In-stream Tidal Energy Project várhatóan összesen kilenc megawatt teljesítményt fog termelni, új technológiával, amely mobilabb és alkalmazkodóbb megoldást kínál az óceáni energia rögzítésére .  

Eközben Fundy Ocean Research Center for Energy (FORCE) az új- skóciai környezeti kutatást és monitoringot végez annak biztosítása érdekében, hogy a jelenlegi és a jövőbeli árapályenergia-projektek minimálisra csökkentsék a környezetre gyakorolt ​​hatásukat.  

Ez is érdekelheti…

6-modja-annak,-hogy-hamarabb-cserelj-zoldebb-autora

6 módja annak, hogy hamarabb cserélj zöldebb autóra

Az Országos Statisztikai Hivatal szerint az Egyesült Királyságban élők harmada tervezi, hogy jelenlegi járművét elektromos autóra cseréli. Ha te is közéjük tartozol, és szeretnéd ezt előbb, mint utóbb megtenni, ez a cikk neked szól. Ebben hat módot mutatunk be...

az-onkentes-szenpiac-helyzete

Az önkéntes szénpiac helyzete

A globális felmelegedés 1,5 Celsius-fokkal való korlátozása az iparosodás előtti szinthez képest rendkívül fontos az éghajlatváltozás súlyos következményeinek enyhítése érdekében. Ezt a célt csak jelentős szén-dioxid-csökkentéssel és évi 6-10 milliárd tonna...

ime-az-utmutato-a-2024-es-napfogyatkozas-megtekintesehez

Íme az útmutató a 2024-es napfogyatkozás megtekintéséhez

Április 8-án, hétfőn az égbolt legdrámaibb eseménye következik be, amikor a teljes napfogyatkozás útja végigsöpör az Egyesült Államokon, és elkezdődik a 2024-es napfogyatkozás. Ilyenkor a Hold közvetlenül a Nap és a Föld között van, és bolygónkra veti árnyékát....