تعد محطات الطاقة الكهرمائية والمد والجزر حاليًا منشآت طاقة واعدة للغاية. ستنظر هذه المادة في طاقة المد والجزر: إيجابيات وسلبيات محطات الطاقة المد والجزر ، ومبدأ التشغيل ، و PES الحالية والمنشآت المخطط لها.
مصادر الطاقة البديلة: نظرة عامة موجزة
واليوم ، تشغل مصادر الطاقة الواعدة عقول علماء البيئة والعلماء فحسب ، ولكن أيضًا رجال الأعمال والمهندسين والمستثمرين. تعتبر مصادر الطاقة البديلة (المد والجزر والشمس والرياح) ذات أهمية بسبب الربحية والتهديد المنخفض نسبيًا للسلامة البيئية. في عام 2010 ، شكلت المصادر غير التقليدية لإمدادات الطاقة حوالي 5 ٪ من إجمالي استهلاك البشرية. تم توليد ما يقرب من 2 ٪ (من القيمة العالمية) على وجه التحديد من خلال محطات الطاقة المد والجزر.
كيف تعمل محطات طاقة المد والجزر
إن طاقة المد والجزر ذات أهمية للبشرية في المقام الأول بسبب عدم نفاذها. وقد تم القيام بالمحاولات الأولى لاستخدامها من أجل المنفعة منذ القرن العاشر ، عندما بدأوا في إنشاء سدود صغيرة مع خزانات المياه ، وما بعدها مطاحن الحبوب. لا تزال تستخدم نماذج أولية مماثلة لمحطات الطاقة المد والجزر الحديثة في الاقتصاد الوطني.
مع اكتشاف الكهرباء ، تم استبدال "محطات الطاقة" الميكانيكية بمعرفة أكثر للإنسان الحديث. اليوم ، تدار طاقة المد والجزر ريش التوربينات الضخمة ، التي يتم تحويلها إلى طاقة كهربائية. وبالتالي ، تم استخدام نفس المبدأ منذ عدة قرون ، تم تعديله قليلاً للظروف الحديثة والاحتياجات المتزايدة.
مشاكل استخدام طاقة المد والجزر
إن بناء محطات طاقة المد والجزر مهمة مكلفة للغاية. بالإضافة إلى ذلك ، من الناحية المالية ، من المفيد بناء TECs كبيرة ، وهو أمر غير مناسب تمامًا للمناطق النائية أو ذات الكثافة السكانية المنخفضة. تتضمن المشاكل الأخرى ما يلي:
-
التقلبات في قوة محطة طاقة المد والجزر ، والتي ترتبط بتغير في ارتفاع المد والجزر (تتغير طاقة المد والجزر أيضًا) كل أسبوعين ؛
-
عدم تطابق الفترة المعتادة للأيام المشمسة مع وقت حدوث المد والجزر ؛
-
التحول بين الوقت الأمثل لتوليد الطاقة واستهلاكها ؛
-
في بعض الحالات ، هناك حاجة إلى مصادر طاقة إضافية بالقرب من محطة طاقة المد والجزر.
هناك أيضًا رأي مفاده أن التشغيل النشط لمحطات طاقة المد والجزر سيؤدي إلى مشاكل بيئية لم تكن معروفة من قبل للبشرية - تثبيط دوران الأرض. لم يتم تأكيد هذا الأخير من قبل مصادر موثوقة في المجتمع العلمي. سيؤدي عمل عدد كبير من PES إلى زيادة مدة اليوم بمقدار أقل تسع مرات من طاقة المد والجزر (تثبيط المد والجزر الطبيعي).
فوائد بناء محطات طاقة المد والجزر
على خلفية الكوارث والحوادث التي نادرًا ما تحدث في محطات الطاقة النووية ، ولكنها تترك ذاكرة طويلة ، تبدو مصادر الطاقة البديلة كبديل آمن. وعلى الرغم من وجود صعوبات كافية في بناء محطات طاقة المد والجزر ، إلا أن هناك العديد من المزايا:
-
الود البيئي. في حالة PES ، يتم تقليل احتمالية وقوع كارثة من صنع الإنسان مع الإصابة اللاحقة بأراضي شاسعة إلى صفر تقريبًا. لا توجد انبعاثات ضارة في الغلاف الجوي من احتراق الوقود.
-
الموثوقية تعمل محطات طاقة المد والجزر بشكل مستقر في الوضع القياسي وفي أحمال الذروة.
-
تكلفة منخفضة للطاقة. بالمقارنة مع الأنواع الأخرى من محطات الطاقة ، تتميز PES بتكلفة منخفضة للطاقة ، وهو ما تؤكده النتائج الفعلية للتشغيل.
-
كفاءة عالية. تصل كفاءة تحويل الطاقة الطبيعية إلى قابلة للاستخدام إلى 80٪ ، بينما توفر محطات طاقة الرياح ما يصل إلى 30٪ من الكفاءة ، والطاقة الشمسية - في المتوسط 5-15٪ ، ولكن في بعض الحالات تم تسجيل كفاءة 35٪.
لارانس: أول محطة طاقة مدية
كانت نقطة الإبلاغ عن انتشار محطات الطاقة المدية عام 1967 ، عندما تم تشغيل محطة La-Rance ، أول محطة كهرباء تقع في فرنسا ، في المنطقة التاريخية في بريتاني. كان استخدام طاقة المد والجزر هنا بسبب المد الكبير الذي يصل إلى ثلاثة عشر مترًا ونصف على ارتفاع معتاد ثمانية أمتار.
تبلغ طاقة La-Rance PES 240 ميجاوات ، وتكلفة وحدة واحدة من الطاقة (كيلوواط / ساعة) أقل مرة ونصف من المعتاد لمحطات الطاقة الفرنسية. لا يؤدي سد محطة الطاقة وظائف ضمان التشغيل المستمر لمنشأة الطاقة فحسب ، بل يعمل أيضًا كجسر فوق الطريق الذي يربط بين مدينتي دينارد وسانت مالو. بالإضافة إلى ذلك ، تعد La Rance من المعالم السياحية الشهيرة التي تجذب ما يصل إلى مائتي ألف مسافر إلى فرنسا.
PES في كوريا الجنوبية: أقوى محطة كهرباء
Sikhvinskaya PES هو مرفق طاقة بديلة آخر متميز يقع على الساحل الشمالي الغربي لكوريا الجنوبية في خليج اصطناعي. تم تشغيل محطة الطاقة في عام 2011 ودفعت بسرعة أول محطة كهرباء في العالم إلى المركز الثاني من حيث الطاقة.
وقد سبق بناء محطة الطاقة مباشرة الحاجة إلى إنشاء خزان للمياه العذبة. في وقت لاحق ، بدأت جودة المياه في التدهور ، وفي عام 1997 (بعد تأكيد التخمينات ووضع الحلول من قبل معهد البحوث البحرية) ، تقرر إحداث ثقب في السد. هذا جعل من الممكن استخدام طاقة المد والجزر. بدأ بناء TPP في عام 2003 ، وكان من المخطط إطلاقه في عام 2009. وبسبب التأخيرات أثناء البناء ، تم إطلاق محطة الطاقة في عام 2011.
محطات طاقة المد والجزر في بلدان أخرى من العالم
البلدان التي تستخدم طاقة المد والجزر لا تقتصر على فرنسا التقدمية وكوريا الجنوبية التكنولوجية. تعمل محطات المد والجزر في:
-
بريطانيا العظمى
-
النرويج
-
كندا
-
الصين
-
الهند
-
الولايات المتحدة الأمريكية.
تخطط بعض الدول الأخرى لبناء مثل هذه الهياكل.
محطات طاقة المد والجزر في روسيا
في روسيا ، تم استخدام طاقة المد والجزر منذ عام 1968 كجزء من تشغيل TPS التجريبي على كيسلايا جوبا في بحر بارنتس (في الصورة). في العصر السوفياتي ، تم تطوير المشاريع لبناء ثلاث محطات طاقة أخرى للمد والجزر (واحدة في البحر الأبيض واثنان في Okhotsk). لا يوجد شيء معروف عن الوضع الحالي لكلا المرفقين ، في حين أن Mezenskaya TPP ، التي يتم تصميمها في منطقة أرخانجيلسك ، لديها فرصة لتصبح أقوى محطة مد وجزر في العالم. أيضا في مرحلة التصميم يوجد شمال PES في شبه جزيرة كولا.
