תחנות כוח הידרואלקטריות וגאות-שפל הן כיום מתקני אנרגיה מבטיחים למדי. חומר זה ישקול את האנרגיה של הגאות והשפל: היתרונות והחסרונות של תחנות כוח גאות ושפל, עקרון הפעולה, ה- PES הקיים ומתקנים מתוכננים.
מקורות אנרגיה חלופיים: סקירה קצרה
כיום מקורות אנרגיה מבטיחים מעסיקים את מוחם של לא רק אקולוגים ומדענים, אלא גם אנשי עסקים, מהנדסים ומשקיעים. מקורות אנרגיה אלטרנטיביים (גלים וזרמים, שמש, רוח) מעניינים את הרווחיות והאיום הנמוך יחסית לבטיחות הסביבה. בשנת 2010 היוו מקורות אספקת האנרגיה הלא-מסורתיים כ -5% מכלל הצריכה האנושית. כמעט 2% (מהערך הגלובלי) נוצרו בדיוק על ידי תחנות כוח גאות ושפל.
כיצד פועלות תחנות כוח גאות ושפל
האנרגיה של הגאות והשפל מעניינת את המין האנושי בעיקר בגלל אי-הפליטה שלה. הניסיונות הראשונים להשתמש בו לטובה נעשו מאז המאה העשירית, אז החלו ליצור סכרים קטנים עם מאגרי מים, ובהמשך טחנות תבואה. אבות טיפוס דומים של תחנות כוח גאות ושפל מודרניות משמשים עדיין בכלכלה הלאומית.
עם גילוי החשמל, "תחנות כוח" מכניות הוחלפו על ידי מוכר יותר לאדם המודרני. כיום האנרגיה של הגאות והשפל מסובבת את להבי הטורבינות הענקיות והופכות לאנרגיה חשמלית. לפיכך, נעשה שימוש באותו עיקרון כמו לפני כמה מאות שנים, ששונה רק מעט לתנאים מודרניים ולצרכים מוגברים.
הבעיות בשימוש באנרגיה גאות ושפל
הקמת תחנות כוח גאות ושפל היא התחייבות יקרה מאוד. בנוסף, מבחינה כלכלית, מועילה הקמתם של TECs גדולים, דבר שאינו הולם לחלוטין באזורים מרוחקים או מאוכלסים בדלילות. בעיות אחרות כוללות את הדברים הבאים:
-
תנודות בכוח תחנת הכוח של הגאות והשפל, הקשורה לשינוי בגובה הגאות והשפל (אנרגיית הגאות והשפל משתנה) מדי שבועיים;
-
חוסר התאמה של התקופה הרגילה של ימי שמש עם זמן התרחשות הגאות והשפל;
-
המעבר בין הזמן האופטימלי לייצור אנרגיה וצריכה;
-
במקרים מסוימים יש צורך במקורות אנרגיה נוספים בסביבת תחנת הכוח הגאות והשפל.
יש גם דעה כי פעולתן הפעילה של תחנות כוח גאות ושפל תוביל לבעיות סביבתיות שלא היו ידועות בעבר למין האנושי - עיכוב סיבוב כדור הארץ. האחרון אינו מאושר על ידי מקורות סמכותיים בקהילה המדעית. עבודתם של מספר גדול של PES תגדיל את משך היום בכמות שתשעה פעמים פחות מאנרגיה הגאות והשפל (עיכוב גאות ושפל טבעי).
היתרונות של בניית תחנות כוח גאות ושפל
על רקע קטסטרופות ותאונות המתרחשות לעתים רחוקות בתחנות כוח גרעיניות, אך משאירים זיכרון ארוך, מקורות אנרגיה חלופיים נראים כמו אלטרנטיבה בטוחה. ולמרות שיש מספיק קשיים בבניית תחנות כוח גאות ושפל, ישנם גם יתרונות רבים:
-
ידידותיות לסביבה. במקרה של PES, הסבירות לאסון מעשה ידי אדם עם זיהום לאחר מכן בשטחים עצומים מצטמצמת לכמעט אפס. אין פליטות מזיקות לאטמוספירה משריפת דלק.
-
אמינות תחנות כוח גאות ושפל פועלות ביציבות הן במצב רגיל והן בעומסי שיא.
-
עלות אנרגיה נמוכה. בהשוואה לסוגים אחרים של תחנות כוח, PES מאופיין בעלות אנרגיה נמוכה, אשר מאושרת על ידי תוצאות הפעולה בפועל.
-
יעילות גבוהה. היעילות בהמרת אנרגיה טבעית לשימושית מגיעה ל 80%, ואילו תחנות כוח הרוח מספקות יעילות של עד 30%, ואנרגיה סולארית - בממוצע 5-15%, אך במקרים מסוימים נרשמה 35% יעילות.
La Rance: תחנת הכוח הגאות והשפל הראשונה
נקודת הדיווח להתפשטות תחנות כוח גאות ושפל הייתה 1967, אז הוזמן לה-רנס, תחנת הכוח הראשונה שנמצאת בצרפת, באזור ההיסטורי של בריטני. השימוש באנרגיה גאות ושפל כאן נבע מגאות גאות ושפל שהגיעו לשלושה עשר וחצי מטר בגובה רגיל של שמונה מטרים.
ההספק של La-Rance PES הוא 240 מגוואט, והעלות של יחידת אנרגיה אחת (קילוואט \ שעה) נמוכה פי שתיים וחצי מהרגיל עבור תחנות כוח צרפתיות. סכר תחנת הכוח מבצע לא רק את תפקידיו של הבטחת הפעלה ללא הפרעה של מתקן האנרגיה, אלא משמש גם כגשר מעל הכביש המחבר בין הערים דינארד וסנט מאלו. בנוסף, La Rance היא אטרקציה תיירותית פופולרית שמושכת אליה עד מאתיים אלף מטיילים לצרפת.
PES בדרום קוריאה: תחנת הכוח החזקה ביותר
Sikhvinskaya PES הוא עוד מתקן אנרגיה אלטרנטיבי מצטיין שנמצא בחוף הצפון-מערבי של דרום קוריאה במפרץ מלאכותי. תחנת הכוח הוזמנה בשנת 2011 ודחפה במהירות את תחנת הכוח הראשונה בעולם למצב השני מבחינת כוח.
ישירות להקמת תחנת הכוח קדמה הצורך ליצור מאגר מים מתוקים. בהמשך, איכות המים החלה להידרדר, ובשנת 1997 (לאחר אישור הניחושים ופיתוח פתרונות של מכון המחקר הימי), הוחלט לעשות חור בסכר. זה איפשר להשתמש באנרגיה של הגאות והשפל. הקמת ה- TPP החלה בשנת 2003, וההשקה תוכננה בשנת 2009. בגלל עיכובים במהלך הבנייה, תחנת הכוח הושקה בשנת 2011.
תחנות כוח גאות ושפל במדינות אחרות בעולם
מדינות המשתמשות באנרגיה של הגאות והשפל אינן מוגבלות לצרפת המתקדמת ודרום קוריאה הטכנולוגית. תחנות כוח גאות ושפל מופעלות ב:
-
בריטניה הגדולה
-
נורווגיה
-
קנדה
-
סין
-
הודו
-
ארצות הברית של אמריקה.
כמה מדינות אחרות מתכננות הקמת מבנים כאלה.
תחנות כוח גאות לשפל ברוסיה
ברוסיה נעשה שימוש באנרגיה גאות ושפל מאז שנת 1968 כחלק מהפעלת ה- TPS הניסוי בקיסלאיה גובה בים ברנטס (בתמונה). בתקופת ברית המועצות פותחו פרויקטים לבניית שלוש תחנות כוח גאות ושפל נוספות (אחת בים הלבן ושניים באוקוצק). לא ידוע דבר על המצב הנוכחי של שני המתקנים, בעוד של- TPP Mezenskaya, המתוכנן באזור ארכנגלס, יש סיכוי להפוך לתחנת הכוח הגאות והשפל החזקה ביותר בעולם. כמו כן בשלב העיצוב נמצא צפון ה- PES בחצי האי קולה.
