4 врсте енергије плиме и осеке и како свака функционише

Џефри Чосер је једном написао пословицу „Време и плима не чекају човека“. Ово наглашава колико је плима поуздана и конзистентна. Ништа не може да промени чињеницу да долази и одлази два пута дневно.

Упрегали смо се хидроенергија, или кретање воде у рекама, за покретање електричних генератора више од 140 година. Водене струје које производе плиме и осеке користе различите врсте енергетских система плиме и осеке да ураде исту ствар.

Слично турбине, плимне турбине се напајају протоком воде, а не ваздуха. Ове турбине напајају генераторе, који затим шаљу електричну енергију у систем преко подморских каблова. Аквакултура и истраживање океана су два примера океанских предузећа која се могу покретати енергијом плиме и осеке.

На местима са широким распоном плиме - растојањем између плиме и осеке - инжењери су осмислили методе да искористе кретање плиме и осеке за стварање енергије током 20. века. Свака техника претвара енергију плиме и осеке у електричну енергију користећи специјализоване генераторе.

Производња енергије плиме и осеке је још увек у повоју. Дакле, још увек није произведено много енергије. Широм света нема много комерцијалних објеката за енергију плиме и осеке.

Први је био у француском Ла Ранцеу. Плимска електрана на језеру Сихва у Јужној Кореји је највећи објекат. Највећи потенцијал за коришћење ове врсте енергије имају Русија, Канада, Француска, Енглеска и Кина.

Врсте енергије плиме и осеке

Свуда где постоји довољно јака струја плиме, било да је природна или створена, енергетски системи плиме могу функционисати. Могу се кретати самостално или у групама (низови), а могу плутати или одмарати се на дну океана. Сада постоји само неколико основних категорија система који се користе за прикупљање енергије плиме и осеке.

  • Генератор плимног тока
  • Динамичка снага плиме и осеке
  • Тидал Барраге
  • Тидал Лагоон

1. Генератор плимног тока

Турбине су позициониране у плимним токовима за већину генератора енергије плиме. Водено тело које се брзо креће произведено плимом и осеком познато је као плимни ток. Турбина је уређај који користи снагу протока течности. Ова течност може бити течност (вода) или ваздух (ветар).

Енергија плиме и осеке је моћнија од енергије ветра јер је вода много гушћа од ваздуха. За разлику од ветра, плиме су стабилне и предвидљиве. Генератори плиме и осеке испоручују конзистентан, поуздан ток електричне енергије где год да су запослени.

Постављање турбина је изазовно јер огромне машине ремете плиму коју желе да искористе. У зависности од величине турбине и локације плимног тока, утицај на животну средину може бити озбиљан.

Најбољи услови за турбине су у плиткој води. Радећи ово, производи се више електричне енергије и бродови могу да путују око турбина. Да би се спречило да се морска створења заплету у систем, лопатице турбине генератора плиме такође се споро ротирају.

Прва електрана на плиму на свету изграђена је у Северној Ирској у Странгфорд Лоу 2007. Између увале Странгфорд Лоугх и Ирског мора, постоји мали мореуз где су смештене ветротурбине. Плима мореуза може да се креће брзином од 4 метра (13 стопа) у секунди.

2. Динамичка снага плиме

Нови концепт за искориштавање енергије плиме, познат као динамичка снага плиме (или ДТП), још је у теоријској фази. Коришћење интеракције између кинетичке и потенцијалне енергије у плимним токовима је циљ ове технике.

Предлаже изградњу изузетно дугих брана (рецимо, дужине 30–50 км) које се протежу директно од плажа до океана или океана без ограничавања суседства.

Пошто би се плима стално кретала са једне стране бране на другу, оне би могле континуирано да хватају снагу. Али нико још није ставио овај концепт на тест у стварном свету.

3. Плимна баража

Плимне бараже су најефикаснији начин да се искористи енергија плиме и осеке. Вештачки базен за плимовање се производи изградњом структуре налик брани изнад улаза у океан или плимне реке. Протоком воде кроз турбине бараже управљају отворе.

Потенцијална енергија садржана у висинској (или хидрауличној глави) разлика између плиме и осеке користи се плимним баражама.

Привремено повећање снаге плиме и осеке узроковано порастом нивоа мора, што узрокује да плима почне да долази, усмерава се у огроман басен иза бране, који садржи много потенцијалне енергије. Ова енергија се затим поново трансформише у енергију са повлачењем плиме.

Ефекти система бараже на околину могу бити прилично значајни. Земљиште плиме и осеке је дестабилизовано. Биљни и животињски свет у плимној лагуни могао би бити оштећен због промене нивоа воде. Врсте које могу тамо да живе мењају се како се сланост унутар плимне лагуне смањује.

Рибама је онемогућен улазак или излазак из плимне лагуне, баш као код брана преко река. Морске животиње могу се заплести у лопатице турбине због њиховог брзог кретања. Птице би могле изабрати да се преселе на различите локације ако им је залиха хране ограничена.

Када се производи енергија плиме и осеке, бараж је знатно скупљи од једне турбине. Баражи захтевају већу изградњу и више машина чак и када нису укључени трошкови горива. Баражима је потребан редован надзор како би се регулисала излазна снага, за разлику од појединачних турбина.

4. Лагуна плиме

Велика површина морске воде која је окружена потпорним зидом назива се плимна лагуна. Вода која тече у лагуну и излази из лагуне производи електричну енергију коју хватају турбине. Иако се неколико гради, тренутно нема плимних лагуна.

Изградња кружних потпорних зидова са турбинама уграђеним у њих за прикупљање потенцијалне енергије плиме и осеке је нова опција дизајна енергије плиме. Вештачки формирани резервоари су слични онима створеним плимним баражама, али им недостаје постојеће окружење.

Оштрица удара рибу која покушава да уђе у лагуну, бука турбине и модификације процеса седиментације често су ризици повезани са лагунама плиме.

Плимне лагуне немају много утицаја на екосистем. Камен је природни грађевински материјал који се може користити за стварање лагуна. За време осеке подсећали би на ниски лукобран (морски зид), а при плими би били потопљени.

Мање врсте могу пливати унутар структуре, а веће могу пливати око ње. Мање рибе би вероватно успевале јер би лагуна била непробојна за велике предаторе попут ајкула. Ту би се вероватно скупило много птица.

Међутим, количина енергије коју производе генератори који користе плимне лагуне је вероватно мала. Тренутно нема радних примера. У близини своје границе са Северном Корејом, Кина гради електрану на плимну лагуну на реци Јалу. У заливу Свонси у Велсу, мала електрана на плимну лагуну такође планира једно приватно предузеће.

Zakljucak

Системи који користе енергију плиме и осеке могу бити прилично ефикасни. Плимне турбине, према инжењерској фирми Н-Сци, трансформишу се 80% енергије плиме и осеке у власт.

 То је знатно ефикасније од угаљ, уље, Или природни гас, као и струјни ветар или системи соларне енергије. Електране само ослобађају 30% до 45% садржане енергије у овим фосилна горива, наводи Управа за енергетске информације.

Производња енергије плиме и осеке је још увек нова технологија. Тренутно постоји неколико плимних електрана, а ниједна не постоји у Сједињеним Државама. Електрана на језеру Сихва од 254 МВ у Јужној Кореји тренутно је највеће постројење за енергију плиме и осеке.

Зато што је поуздан, обновљив и чист, снага плиме и осеке има велики потенцијал. Али још увек постоји неколико значајних препрека које треба решити, посебно у погледу трошкова.

Мало је вероватно да ће енергија плиме икада бити значајан извор енергије у Сједињеним Државама. Нема много места у нашој земљи где бисмо могли да искористимо енергију плиме и осеке по приступачној цени. Друге земље, као што су Канада, Кина, Француска, Русија и Уједињено Краљевство, боље су у позицији да искористе потенцијал енергије плиме и осеке.

У ствари, они су већ почели. Плимне лагуне на реци Јалу у Кини, залив Свонси у Велсу и низ плимних токова од 398 МВ у Шкотској су међу пројектима који су сада у изградњи. Могло би се предузети више иницијатива ако се ова постројења покажу као економична.

Који је најчешћи тип енергије плиме и осеке?

Низови плимног тока

Једна или више турбина су потопљене у плимни ток у најједноставнијем и најтипичнијем систему за плимовање. Плимни токови, попут мореуза или океанских увала, су водена тијела која брзо теку произведена плимним током. Нажалост, ових места нема много доступних.

Препоруке

Страствено вођен еколог по срцу. Водећи писац садржаја у ЕнвиронментГо.
Настојим да едукујем јавност о животној средини и њеним проблемима.
Увек се радило о природи, треба да чувамо, а не да уништавамо.

Ostavite komentar

Ваша емаил адреса неће бити објављена. Obavezna polja su označena *