12 Árapályenergia előnyei és hátrányai

Ma nem megújuló erőforrások az általunk felhasznált energia nagy részét teszik ki. Ez végső soron azt jelenti, hogy ezek az erőforrások végül kimerülnek. Ezen túlmenően ennek az energiának a nagy része jelentősen hozzájárul a globális felmelegedés elengedésével üvegházhatású gázok be a légkör.

Ennek eredményeként alternatív energiaforrásokra van szükségünk. Emiatt el kell gondolkodnunk az árapály-energetikai előnyökről és hátrányokról, valamint az árapály mozgásának hasznosításának növekvő fontosságáról. tiszta energia.

A fosszilis tüzelőanyagok mellett a világ különféle megújuló energiaforrásokat is kínál számunkra, amelyeket felhasználhatunk. Az árapály-energián kívül ez olyan forrásokat is tartalmazhat, mint a szél és napenergia.

A hagyományos energiának van katasztrofális környezeti következmények. Ennek eredményeként megbízható, hosszú távú megoldásokra van szükségünk, és az árapály-energia-termelés ígéretes lehetőségnek tűnik jövőbeli energiaszükségleteink kielégítésére.

Mi az árapály energia?

Árapály energia a megújuló energia egyik fajtája, amely az óceán változó árapályából és áramlataiból származó energiát hasznosítható elektromossággá alakítja. Az árapály-torlaszok, az árapály-generátorok és az árapály-kapuk néhány példa a különféle technológiákra, amelyek felhasználhatók az árapály erejének hasznosítására.

A sokféle árapályenergiát használó erőmű mindegyike árapály-turbinákat alkalmaz, ezért nagyon fontos megérteni, hogyan tudja egy turbina az árapály kinetikus energiáját energiatermelésre hasznosítani.

Hasonlóan ahhoz, ahogy a szélturbinák gyűjtik be a szélenergiát, az árapály-turbinák hasznosítják az árapályenergiát. A turbina lapátjait az áramló víz mozgatja, ahogy az árapály és az áramlatok ingadoznak. A turbina egy generátort forgat, amely energiát termel.

Az árapályenergia előnyei és hátrányai

Az árapály-energiának ugyanúgy megvannak a maga előnyei és hátrányai, mint minden más energiafajtának. Íme az árapály-energia fő előnyei és hátrányai

Előnyei Tidális energia

• Fenntartható
• Nulla szén-dioxid-kibocsátás
• Magas kiszámíthatóság
• Nagy teljesítményű kimenet
• Lassú energiát termel
• Tartós berendezések

1. Fenntartható

Az árapály-energia megújuló energiaforrás, vagyis nem fogy el, ahogy elfogy. Ezért azáltal, hogy az árapály által termelt energiát felhasználja a változás során, nem csökkenti a képességüket a jövőben.

Folyamatosan használhatjuk ezt a megújuló energiaforrást a szükséges energia biztosítására, legyen szó folyamgenerátorokról, árapály-folyamokról és vízlépcsőkről, árapály-lagúnákról vagy akár dinamikus árapály-erőről.

A Nap és a Hold gravitációs vonzása, amely szabályozza az árapályt, nem tűnik el egyhamar. Az árapály-energia megújuló forrás, mivel állandó, szemben a fosszilis tüzelőanyagokkal, amelyek idővel elfogynak.

2. Nulla szén-dioxid-kibocsátás

Az árapály-erőművek üvegházhatású gázok termelése nélkül biztosítják az áramot, így megújuló energiaforrássá válnak. A zéró kibocsátású energiaforrások megtalálása minden eddiginél fontosabb, mivel ezek az egyik fő hozzájárulói az éghajlatváltozáshoz.

3. Magas kiszámíthatóság

A dagályvonalon lévő áramlatok nagyon kiszámíthatóak. Mivel az apály és a dagály jól bevált ciklusokat követ, egyszerűbb megjósolni, hogy a nap folyamán mikor termelnek áramot. Ennek eredményeként olyan rendszereket tervezhetünk, amelyek hatékonyan használják ezeket az árapályokat. Példaként az árapály-energetikai rendszerek elhelyezése, ahol a legjobb energiahozamokat fogjuk megfigyelni.

Mivel az árapályok és áramlatok erőssége pontosan megjósolható, egyszerűvé teszi annak megállapítását, hogy mekkora teljesítményt termelnek majd a turbinák. A rendszer mérete és beépített kapacitása azonban lényegesen különbözik.

Ez az árapály konzisztenciájának köszönhető, amelyet a szél időnként hiányzik. Az árapály-energetikai erőművek jelentős mennyiségű villamos energiát tudnak termelni, bár a technológia ettől eltérően működik.

4. Nagy teljesítményű kimenet

Az árapályt használó erőművek sok villamos energiát termelhetnek. A víz több mint 800-szor sűrűbb a levegőnél, ez az egyik fő oka ennek. Ez azt jelenti, hogy egy azonos méretű szélturbinához képest az árapály-turbina lényegesen több energiát termel.

Ezenkívül sűrűsége miatt a víz még alacsony sebességgel is képes táplálni egy turbinát. Tehát még kevésbé tökéletes vízviszonyok között is az árapály-turbinák hatalmas mennyiségű villamos energiát termelhetnek.

5. Energiát termel lassú ütemben

Mivel a víz sűrűsége nagyobb, mint a levegő, az árapály akkor is tud energiát adni, ha lassabban mozog. Összehasonlítva az olyan energiaforrásokkal, mint a szélenergia, ez meglehetősen hatékonysá teszi. Ezenkívül fennáll annak az esélye, hogy egy szélturbina egyáltalán nem termel energiát egy szélmentes napon.

6. Tartós berendezések

Az árapály-erőművek sokkal tovább élnek, mint a nap- vagy szélerőművek. Ezzel szemben akár négyszer annyi ideig is életben maradhatnak. Az árapály-torkolatok beton erődítmények, amelyek a folyók torkolatai mentén helyezkednek el.

Ezeknek az épületeknek az élettartama elérheti a 100 évet. Ennek kiváló példája a francia La Rance. 1966-ban kezdte meg működését, és azóta is működik, tiszta energiát termelve. A nap- és szélenergia-berendezésekhez képest, amelyek jellemzően 20-25 évig működnek, ez jó dolog.

Ezenkívül a hatékonyságtól függően a berendezés leromolhat, és idővel elavulttá válhat. Tehát hosszú távon az árapály-erő jobb alternatíva költséghatékony szempontból.

Az árapály-energia hátrányai

• Korlátozott telepítési helyek
• Karbantartás és korrózió
• Drága
• Környezetre gyakorolt ​​hatások
• Energiaigény

1. Korlátozott számú telepítési helyek

Az árapály-erőmű javasolt telepítési helyének számos szigorú szabványnak kell megfelelnie az építkezés megkezdése előtt. Tengerparton kell elhelyezkedniük, ami korlátozza a part menti államokat, mint lehetséges állomáshelyeket.

A megfelelő helyszínnek más kritériumoknak is meg kell felelnie. Például az árapály-erőművek számára olyan helyeket kell választani, ahol a dagály és apály közötti magasságkülönbség elegendő a turbinák meghajtásához.

Ez korlátozza azokat a helyeket, ahol az erőműveket meg lehet építeni, és megnehezíti az árapály-energia általános alkalmazását. Az energiát jelenleg nehéz és drága nagyobb távolságra szállítani. Ennek az az oka, hogy sok gyors árapály folyik a hajózási csatornák közelében, és esetenként túl messze a hálózattól.

Ez újabb akadálya ennek az energiaforrásnak a felhasználásának. Mindazonáltal van remény arra, hogy a technológia fejlődni fog, és az árapályenergiát használó eszközöket a tengeren is beépítik majd. Másrészt a vízenergiával ellentétben az árapály-energia nem okoz elöntést a földön.

2. Karbantartás és korrózió

A gépek rozsdásodhatnak a víz és magának a sós víznek a gyakori mozgása miatt. Az árapály-erőmű berendezései ezért rendszeres karbantartást igényelnek.

A rendszerek költségesek is lehetnek, mivel tervezésük során korrózióálló anyagokat kell használni. Az árapály-energia előállításához olyan berendezésekre van szükség, amelyek túlélik az állandó vízterhelést, a turbináktól a kábelezésig.

A cél az, hogy az árapály-energetikai rendszereket a lehető legmegbízhatóbbá és karbantartásmentessé tegyék, mivel drágák és üzemeltetésük nagy kihívást jelent. Ennek ellenére a karbantartás továbbra is szükséges, és a víz alatti dolgokon nehezebb dolgozni.

3. Drága

Az árapály-energia magas kezdeti költségei az egyik fő hátránya. Mivel a víz sűrűsége nagyobb, mint a levegő, az árapály-energia-turbináknak sokkal robusztusabbaknak kell lenniük, mint a szélturbináknak. Az általuk alkalmazott technológiától függően a különböző árapály-erőműveknek eltérő építési költségük van.

Az árapály gátak, amelyek lényegében alacsony falú gátak, a jelenleg használatban lévő árapály-erőművek többségének fő építőanyagai. A nagy betonszerkezet, valamint a turbinák beépítésének szükségessége miatt az árapálygát építése nagyon költséges.

Az egyik fő ok, amiért az árapály-erő lassú felkapaszkodása a költségkorlát.

4. Környezetre gyakorolt ​​hatások

Az árapály-energia nem teljesen környezetbarát, pedig megújuló. A közvetlen környezet ökoszisztémáját jelentősen befolyásolhatja az árapály-energiát termelő erőművek építése. Az árapály-turbinák ugyanazt a problémát tapasztalják a tengeri élővilág ütközésekor, mint a szélturbinák a madarakkal.

Bármely tengeri faj, amely megpróbál átúszni a turbina lapátjain, miközben forog, katasztrofális károsodás vagy halál kockázata. Ezenkívül veszélyeztetik a vízi növényzetet azáltal, hogy megváltoztatják a torkolat szerkezetét az iszaplerakódás változásai révén. Az árapály-turbinák alacsony szintű víz alatti zajt is bocsátanak ki, amely káros a tengeri élőlényekre, például a fókákra.

A környező ökoszisztémára még nagyobb kárt okoznak az árapály-gát. Nemcsak ugyanazokat a problémákat okozzák, mint a turbinák, hanem olyan hatást is gyakorolnak, amely a gátakéhoz hasonlítható. Az árapály duzzasztógátjai megzavarják a halak vándorlását, és olyan áradásokat eredményeznek, amelyek tartósan megváltoztatják a tájat.

5. Energiaigény

Míg az árapály energiája kiszámítható mennyiségű villamos energiát termel, nem folyamatosan. Bár az árapály-erőmű villamosenergia-termelésének pontos időpontja ismert, az energiakínálat és -kereslet nem feltétlenül esik egybe.

Például az árapály-áram körülbelül délben keletkezik, ha ekkor dagály van. Jellemzően reggel és este a legmagasabb az energiafogyasztás, a nap közepén a legalacsonyabb.

Ezért annak ellenére, hogy mindezt az áramot termeli, az árapály-erőműre nem lesz szükség. Az általa termelt energia maximalizálása érdekében az árapály-energiát az akkumulátor tárolásával kell összekapcsolni.

Következtetés

Az árapály és az óceáni áramlatok váltakozása által termelt energiát felhasználva az árapály energiája hasznos elektromos árammá alakítja át. Az árapály-torlaszok, az árapály-generátorok és az árapály-kerítések csak néhány példa a különféle technológiákra, amelyek felhasználhatók az árapály-erő hasznosítására.

Az árapály-energia fő előnye, hogy megbízható, szén-dioxid-mentes, megújuló, és nagy teljesítményű.

Az árapály-energia fő hátrányai közé tartozik, hogy kevés a telepítési hely, drága, a turbinák károsíthatják az ökoszisztémát, és a teljesítmény nem mindig elégíti ki a csúcsenergia-igényt.

Az árapály-energia képes megelőzni más energiaforrásokat az árapály-energia-technológiák és az energiatárolás fejlődésével.

ajánlások

• 20 tény a vízenergiáról, amit sosem tudtál
  .
• Hidrogénüzemű járművek: Ismerje meg az előnyöket és hátrányokat
  .
• Hogyan működik a hidroelektromos energia
  .
• A geotermikus energia előnyei és hátrányai
  .
• Hogyan működik a bioüzemanyag? 10 lépés a bioüzemanyag-termeléshez