Vatten- och tidvattenkraftverk är för närvarande ganska lovande energianläggningar. Detta material kommer att överväga energin hos ebbar och flöden: för- och nackdelar med tidvattenkraftverk, driftprincipen, drift av TPP och objekt som planeras för konstruktion.
Alternativa energikällor i korthet
I dag upptar lovande energikällor inte bara miljöaktivister och vetenskapsmän, utan även affärsmän, ingenjörer och investerare. Alternativa energikällor (ebb och flod, sol, vind) är av intresse på grund av deras lönsamhet och relativt låga hot mot miljösäkerheten. År 2010 stod icke-traditionella energikällor för cirka 5 % av den totala konsumtionen av mänskligheten. Nästan 2 % (av det globala värdet) genererades av tidvattenkraftverk.
Hur tidvattenkraftverk fungerar
Ebb och flodenergi intresserar mänskligheten främst för sinouttömlighet. De första försöken att använda den för gott har gjorts sedan 900-talet, då man började skapa små dammar med vattenreservoarer och senare spannmålskvarnar. Liknande prototyper av moderna tidvattenkraftverk används fortfarande i den nationella ekonomin.
Med upptäckten av elektricitet ersattes mekaniska "kraftverk" av mer bekanta för den moderna människan. Idag roterar energin från havets tidvatten bladen på enorma turbiner och omvandlas till elektrisk energi. Således används samma princip som för flera århundraden sedan, endast något modifierad för att passa moderna förhållanden och ökade behov.
Ebb och flodenergiproblem
Att bygga tidvattenkraftverk är ett mycket kostsamt uppdrag. Dessutom, ur ekonomisk synvinkel, är byggandet av stora TPP:er fördelaktigt, vilket är helt olämpligt för avlägsna eller glesbefolkade regioner. Andra frågor inkluderar:
- fluktuerande kraft i tidvattenkraftverket, på grund av förändringen i höjden av tidvattnet (och tidvattnets energi ändras också) varannan vecka;
- avvikelse mellan den vanliga perioden på soldygnet och tidpunkten för tidvattens uppkomst;
- växling mellan optimal energigenereringstid och förbrukning;
- i vissa fall behövs ytterligare kraftkällor nära tidvattenkraftverket.
Finns ocksååsikten att den aktiva driften av tidvattenkraftverk kommer att leda till miljöproblem som tidigare var okända för mänskligheten - inbromsningen av jordens rotation. Det senare bekräftas inte av auktoritativa källor i vetenskapliga kretsar. Driften av ett stort antal TPP kommer att öka längden på dagen med en mängd nio gånger mindre än energin i tidvattnet (naturligt tidvattendrag).
Fördelar med att bygga tidvattenkraftverk
Mot bakgrund av katastrofer och olyckor som sällan inträffar vid kärnkraftverk, men lämnar ett minne av sig själva under lång tid, ser alternativa energikällor ut som ett säkert alternativ. Även om det finns många utmaningar med att bygga tidvattenkraftverk, finns det också många fördelar:
- Hållbarhet. När det gäller PES är sannolikheten för en katastrof som orsakas av människor med efterföljande kontaminering av stora territorier reducerad till nästan noll. Det finns inte heller några skadliga utsläpp till atmosfären från bränsleförbränning.
- Tillförlitlighet. Tidvattenkraftverk fungerar stadigt både i standardläge och vid toppbelastning.
-
Låg energikostnad. Jämfört med andra typer av kraftverk har PES en låg energikostnad, vilket bekräftades av de verkliga driftsresultaten.
- Hög effektivitet. Effektiviteten för att omvandla naturlig energi till användbar energi når 80 %, medan vindkraftverk ger upp till 30 % effektivitet och solenergi- i genomsnitt 5-15 %, men i vissa fall var det möjligt att fixa 35 % effektivitet.
La Rance: Första tidvattenkraftverket
Referenspunkten för spridningen av tidvattenkraftverk var 1967, när La Rance, den första TPP som ligger i Frankrike, i den historiska regionen Bretagne, togs i drift. Användningen av tidvattenenergi här berodde på betydande tidvatten, som nådde tretton och en halv meter med en vanlig höjd på åtta meter.
Kapiteten hos La Rance TPS är 240 MW, och kostnaden för en energienhet (kWh) är en och en halv gånger lägre än vanligt för franska kraftverk. Kraftverkets fördämning utför inte bara funktionerna att säkerställa en oavbruten drift av energianläggningen, utan är också en bro över vilken vägen går, som förbinder städerna Dinard och St. Malo. Dessutom är "La Rance" en populär turistattraktion som lockar upp till tvåhundratusen resenärer till Frankrike.
PES i Sydkorea: det mest kraftfulla kraftverket
Sikhvinskaya TPP är en annan enastående anläggning för alternativ energi, som ligger på Sydkoreas nordvästra kust i en konstgjord vik. Kraftverket togs i drift 2011 och sköt snabbt världens första TPP till andra plats vad gäller kapacitet.
Direkt föregicks byggandet av kraftverket av behovet att skapafärskvattenreservoar. Senare började kvaliteten på vattnet försämras, och 1997 (efter att ha bekräftat förnimmelserna och utvecklat lösningar av havsforskningsinstitutet) beslutades det att göra ett hål i dammen. Detta gjorde det möjligt att använda energin från ebb och flod. Bygget av TPP startade 2003 och var planerat att starta 2009. På grund av byggförseningar lanserades kraftverket 2011.
Tidvattenkraftverk på andra håll i världen
Ebb och flod-länder är inte begränsade till det progressiva Frankrike och tekniskt avancerade Sydkorea. Tidvattenkraftverk drivs i:
- UK;
- Norge;
- Kanada;
- Kina;
- Indien;
- USA.
Några fler stater planerar att bygga sådana anläggningar.
Tidvattenkraftverk i Ryssland
I Ryssland har tidvattenenergi använts sedan 1968 som en del av driften av en experimentell TPP på Kisla Guba i Barents hav (bilden). Under sovjettiden utvecklades projekt för byggandet av ytterligare tre tidvattenkraftverk (ett i Vita havet och två i Okhotskhavet). Ingenting är känt om den nuvarande statusen för båda anläggningarna, medan Mezen TPP, som designas i Archangelsk-regionen, har en chans att bli det kraftfullaste tidvattenkraftverket i världen. Också på designstadiet är Northern TPP på Kolahalvön.
Planer för framtida användning
Ebb och flödesenergi erkänns av världssamfundet som en lovande källa, så att flera TPP-projekt aktivt utvecklas i olika länder i världen. Det är alltså planerat att inom en snar framtid bygga tidvattenkraftverk i Sydkorea, Skottland, den indiska delstaten Gujarat, New York och staden Swansea i Storbritannien. En rationell användning av en sådan resurs kommer att avsevärt minska andelen energi som erhålls på traditionellt sätt, mot en mer miljövänlig, pålitlig och säker lösning.
