تعد محطات الطاقة الكهرومائية والمد والجزر حاليًا منشآت طاقة واعدة تمامًا. ستأخذ هذه المادة في الاعتبار طاقة المد والجزر: إيجابيات وسلبيات محطات طاقة المد والجزر ، ومبدأ التشغيل ، وتشغيل TPP والأشياء المخطط لها للبناء.
لمحة سريعة عن مصادر الطاقة البديلة
اليوم ، مصادر الطاقة الواعدة تشغل أذهان ليس فقط دعاة حماية البيئة والعلماء ، ولكن أيضًا رجال الأعمال والمهندسين والمستثمرين. تعتبر مصادر الطاقة البديلة (المد والجزر ، والشمس ، والرياح) ذات أهمية نظرًا لربحيتها وتهديدها المنخفض نسبيًا للسلامة البيئية. في عام 2010 ، شكلت المصادر غير التقليدية لإمدادات الطاقة حوالي 5 ٪ من إجمالي استهلاك البشرية. تم إنشاء ما يقرب من 2 ٪ (من القيمة العالمية) بواسطة محطات توليد الطاقة من المد والجزر.
كيف تعمل محطات توليد الطاقة من المد والجزر
طاقة المد والجزر التي تهم البشرية في المقام الأوللا ينضب. وقد بُذلت أولى المحاولات لاستخدامه من أجل الخير منذ القرن العاشر ، عندما بدأوا في إنشاء سدود صغيرة بخزانات مياه ، ثم طواحين حبوب. لا تزال تستخدم نماذج أولية مماثلة لمحطات توليد الطاقة من المد والجزر في الاقتصاد الوطني.
مع اكتشاف الكهرباء ، تم استبدال "محطات توليد الطاقة" الميكانيكية بمزيد من المألوف للإنسان الحديث. اليوم ، تقوم طاقة المد والجزر في البحر بتدوير شفرات التوربينات الضخمة ، حيث يتم تحويلها إلى طاقة كهربائية. وبالتالي ، تم استخدام نفس المبدأ كما كان منذ عدة قرون ، تم تعديله قليلاً فقط ليناسب الظروف الحديثة والاحتياجات المتزايدة.
مشاكل الطاقة بين المد والجزر
بناء محطات طاقة المد والجزر مهمة مكلفة للغاية. بالإضافة إلى ذلك ، من وجهة نظر مالية ، فإن بناء TPPs الكبيرة أمر مفيد ، وهو أمر غير مناسب تمامًا للمناطق النائية أو قليلة السكان. تشمل القضايا الأخرى:
- الطاقة المتقلبة لمحطة توليد الطاقة من المد والجزر ، بسبب التغيير في ارتفاع المد والجزر (وتتغير طاقة المد والجزر أيضًا) كل أسبوعين ؛
- التناقض بين الفترة المعتادة لليوم الشمسي ووقت حدوث المد والجزر ؛
- التحول بين الوقت الأمثل لتوليد الطاقة والاستهلاك ؛
- في بعض الحالات ، هناك حاجة إلى مصادر طاقة إضافية بالقرب من محطة توليد الطاقة من المد والجزر.
موجود أيضًاالرأي القائل بأن التشغيل النشط لمحطات طاقة المد والجزر سيؤدي إلى مشاكل بيئية لم تكن معروفة من قبل للبشرية - تباطؤ دوران الأرض. لم يتم تأكيد هذا الأخير من قبل مصادر موثوقة في الأوساط العلمية. سيؤدي تشغيل عدد كبير من TPPs إلى زيادة طول اليوم بمقدار تسع مرات أقل من طاقة المد والجزر (السحب الطبيعي للمد والجزر).
فوائد بناء محطات طاقة المد والجزر
على خلفية الكوارث والحوادث التي نادرًا ما تحدث في محطات الطاقة النووية ، لكنها تترك ذكرى عن نفسها لفترة طويلة ، تبدو مصادر الطاقة البديلة كبديل آمن. في حين أن هناك العديد من التحديات في بناء محطات توليد الطاقة من المد والجزر ، إلا أن هناك العديد من الفوائد أيضًا:
- الاستدامة. في حالة PES ، يتم تقليل احتمال حدوث كارثة من صنع الإنسان مع تلوث لاحق لمناطق شاسعة إلى الصفر تقريبًا. لا توجد أيضًا انبعاثات ضارة في الغلاف الجوي من احتراق الوقود.
- الموثوقية. تعمل محطات توليد الطاقة من المد والجزر بشكل مطرد في الوضع القياسي وفي أحمال الذروة.
- تكلفة منخفضة للطاقة. بالمقارنة مع أنواع أخرى من محطات توليد الطاقة ، فإن PES لديها تكلفة منخفضة للطاقة ، وهو ما أكدته النتائج الحقيقية للتشغيل.
-
كفاءة عالية. تصل كفاءة تحويل الطاقة الطبيعية إلى طاقة 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 كان من الممكن إصلاح 35٪ كفاءة
La Rance: أول محطة لتوليد الطاقة من المد والجزر
كانت النقطة المرجعية لانتشار محطات توليد الطاقة من المد والجزر هي عام 1967 ، عندما تم تشغيل La Rance ، أول TPP يقع في فرنسا ، في منطقة بريتاني التاريخية. كان استخدام طاقة المد والجزر هنا بسبب المد والجزر الكبير ، الذي وصل إلى ثلاثة عشر مترًا ونصف المتر بارتفاع عادي يبلغ ثمانية أمتار.
تبلغ قدرة محطة La Rance TPS 240 ميجاوات ، وتكلفة وحدة واحدة من الطاقة (kWh) أقل مرة ونصف من المعتاد لمحطات الطاقة الفرنسية. لا يؤدي سد محطة الطاقة وظائف ضمان التشغيل المتواصل لمنشأة الطاقة فحسب ، بل هو أيضًا جسر يمر فوقه الطريق ويربط بين مدينتي دينار وسانت مالو. بالإضافة إلى ذلك فإن "La Rance" هي منطقة جذب سياحي شهيرة تستقطب ما يصل إلى مائتي ألف مسافر إلى فرنسا.
PES في كوريا الجنوبية: أقوى محطة طاقة
Sikhvinskaya TPP هي منشأة رائعة أخرى للطاقة البديلة ، والتي تقع على الساحل الشمالي الغربي لكوريا الجنوبية في خليج اصطناعي. تم تشغيل محطة الطاقة في عام 2011 وسرعان ما دفعت أول TPP في العالم إلى المركز الثاني من حيث السعة.
مباشرة ، كان إنشاء محطة الطاقة مسبوقًا بالحاجة إلى الإنشاءخزان المياه العذبة. في وقت لاحق ، بدأت جودة المياه في التدهور ، وفي عام 1997 (بعد التأكد من الحدس وتطوير الحلول من قبل معهد البحوث البحرية) ، تقرر عمل ثقب في السد. هذا جعل من الممكن استخدام طاقة المد والجزر. بدأ بناء TPP في عام 2003 وكان من المقرر أن يبدأ في عام 2009. بسبب التأخير في البناء ، تم إطلاق محطة الطاقة في عام 2011.
محطات طاقة المد والجزر في أماكن أخرى من العالم
لا تقتصر بلدان المد والجزر على فرنسا التقدمية وكوريا الجنوبية المتقدمة تقنيًا. تعمل محطات توليد الطاقة من المد والجزر في:
- المملكة المتحدة ؛
- النرويج ؛
- كندا ؛
- الصين ؛
- الهند ؛
- الولايات المتحدة الأمريكية.
تخطط بعض الولايات الأخرى لبناء مثل هذه المرافق.
محطات توليد الطاقة من المد والجزر في روسيا
في روسيا ، تم استخدام طاقة المد والجزر منذ عام 1968 كجزء من عملية TPP التجريبية في كيسلا جوبا في بحر بارنتس (في الصورة). خلال الحقبة السوفيتية ، تم تطوير مشاريع لبناء ثلاث محطات أخرى لتوليد الطاقة من المد والجزر (واحدة في البحر الأبيض واثنتان في بحر أوخوتسك). لا يُعرف أي شيء عن الوضع الحالي لكلا المرفقين ، في حين أن Mezen TPP ، الذي يتم تصميمه في منطقة أرخانجيلسك ، لديه فرصة ليصبح أقوى محطة لتوليد الطاقة من المد والجزر في العالم. أيضا في مرحلة التصميم هي TPP الشمالية في شبه جزيرة كولا.
خطط للاستخدام المستقبلي
يعترف المجتمع الدولي بالطاقة المتدفقة والجزئية كمصدر واعد ، لذلك يتم تطوير العديد من مشاريع الشراكة عبر المحيط الهادئ بنشاط في بلدان مختلفة من العالم. وبالتالي ، من المخطط في المستقبل القريب بناء محطات طاقة المد والجزر في كوريا الجنوبية واسكتلندا وولاية غوجارات الهندية ونيويورك ومدينة سوانسي في المملكة المتحدة. سيقلل الاستخدام الرشيد لمثل هذا المورد بشكل كبير من حصة الطاقة التي يتم الحصول عليها بالطريقة التقليدية ، نحو حل أكثر ملاءمة للبيئة وموثوقًا وآمنًا.
