בעולם האנרגיות המתחדשות יש כמה מוכרות יותר כמו אנרגיה סולארית ואנרגיית רוח ואחרות פחות מוכרות כמו אנרגיית גאות ושפל. זהו סוג של אנרגיה מתחדשת המנצלת את הגאות והשפל באוקיינוס. כדי לעשות זאת, אתה צריך א תחנת כוח גאות ושפל שם מתרחשת הטרנספורמציה של האנרגיה הקינטית של גאות האנרגיה החשמלית.
במאמר זה אנו הולכים לספר לכם את כל מה שאתם צריכים לדעת על תחנת הכוח הגאות והשפל, מאפייניה ותפקודה.
אנרגיית גאות ושפל
לאוקיאנוס יש פוטנציאל אנרגיה עצום, שניתן להמירו לחשמל באמצעות טכנולוגיות שונות. בין מקורות האנרגיה הימית כפי שהוגדרו על ידי המכון לגיוון וחיסכון באנרגיה (IDAE), אנו מוצאים סוגים שונים:
- אנרגיה מזרמי אוקיינוס: זה מורכב מניצול האנרגיה הקינטית של זרמי האוקיינוסים לייצור חשמל.
- אנרגיית גל או אנרגיית גל: זה השימוש באנרגיה המכנית של הגלים.
- תרמית גאות: הוא מבוסס על ניצול הפרש הטמפרטורות בין מים עיליים לקרקעית הים. שינוי תרמי זה משמש לחשמל.
- אנרגיית גאות או גאות: הוא מבוסס על השימוש בגאות והשפל, הגאות והשפל של מי הים, שנוצרו על ידי פעולת הכבידה של השמש והירח. כך, האנרגיה הפוטנציאלית של הגאות והשפל מומרת לאנרגיה חשמלית באמצעות תנועת טורבינה, כמו בתחנות כוח הידרואלקטריות.
אנרגיית גאות ושפל היא מקור אנרגיה חלופי המבוסס על רתימת הגאות והשפל של מי האוקיינוס, שנוצרים על ידי כוח המשיכה של השמש והירח. באופן זה, מדובר בתופעת טבע צפויה המאפשרת לנו לחזות מתי ניתן יהיה להמיר תנועות מים אלו לחשמל.
תחנת כוח גאות
תחנת הכוח הגאות והשפל היא תחנת הכוח שבה נמצא המנגנון המתאים להפיכת האנרגיה הקינטית של הגאות והשפל לאנרגיה חשמלית. ישנן מספר דרכים להשיג אנרגיית גאות ושפל. אנחנו הולכים לראות כל אחד מהם ואת ההיבטים העיקריים שלהם:
מחוללי זרם גאות ושפל
גנרטורים אלה, הידועים גם בשם TSG (Generate Stream Generators), משתמשים בתנועת המים כדי להמיר אנרגיה קינטית לחשמל. זוהי השיטה המוכרת ביותר. דרך זו להשיג אנרגיה זה כרוך בעלות נמוכה יותר והשפעה אקולוגית נמוכה יותר בהשוואה לשיטות האחרות.
סכרי גאות ושפל
סכרים אלו מנצלים את אנרגיית המים הפוטנציאלית הקיימת בין חוסר האחידות בין הגאות והשפל. הם מחסומים עם טורבינות, דומה מאוד לסכרים מסורתיים, שנבנו בכניסה למפרץ או לאגם. העלות גבוהה והרווח לא גבוה. המחסור במקומות בעולם העומדים בתנאים לארח אותם וההשפעה הסביבתית הם שני חסרונות מרכזיים.
אנרגיית גאות דינמית
הטכנולוגיה נמצאת בשלב התיאורטי. הידוע גם בשם DTP (Dynamic Tidal Power), הוא משלב את השניים הראשונים, תוך ניצול האינטראקציה בין אנרגיה קינטית וכוח בזרימות גאות ושפל. שיטה זו מורכבת ממערכת של סכרים גדולים המעוררים שלבי גאות ושפל במים כדי לגייס את הטורבינות לייצור החשמל שלה.
יתרונות וחסרונות
נדגיש שלאנרגיה חלופית זו יש מספר יתרונות:
- זהו מקור אנרגיה נקי שאינו מייצר גזי חממה או מזהמים אחרים מסוגים אחרים של מקורות אנרגיה.
- לא נעשה שימוש בדלק נוסף.
- ייצור חשמל רציף ואמין.
- הגאות והשפל הם בלתי נדלים וקל לחזות אותם.
- זהו מקור אנרגיה מתחדש.
למרות הפוטנציאל הרב, לשימוש בכוח הגאות יש גם חסרונות, ביניהם:
- ניתן להשיג זאת באמצעות השקעה כספית משמעותית. זה יקר להתקנה.
- יש לו השפעה חזותית ונופית גדולה על החוף, בהיותו אחד החסרונות המדאיגים ביותר של אנרגיית הגאות והשפל.
- עוצמת גאות היא לא האפשרות הטובה ביותר עבור כל האזורים הגיאוגרפיים. מכיוון שכמות האנרגיה שאנו יכולים לקבל תלויה במידת התנועה של האוקיינוס ובעוצמת הגאות והשפל.
אנרגיית גאות ושפל הוא שימש לייצור חשמל מאז שנות ה-1960. המדינה החלוצה היא צרפת, שתחנת הכוח הגאות והשפל שלה בלנס עדיין פועלת.
המדינות שיש להן כיום יכולת ייצור חשמל בגאות והשפל הן: דרום קוריאה, ואחריהן צרפת, קנדה, בריטניה ונורבגיה. נכון לעכשיו, אנרגיית הגאות והשפל מייצגת רק חלק קטן מכלל האנרגיה המתחדשת בעולם, אבל הפוטנציאל הוא עצום.
הפעלת תחנת הכוח הגאות והשפל
תחנת כוח של גאות ושפל היא מקום שבו האנרגיה המופקת מגאות הים מומרת לחשמל. כדי לנצל את זה, נבנים סכרים עם טורבינות בחלק התחתון, בדרך כלל בשפך של נהר או מפרץ. המאגר שנוצר מהקמת הסכר מתמלא ומתרוקן עם כל תנועה של הגאות ומעבר המים שהוא מייצר, ומאפשר את הפעלת הטורבינות המייצרות חשמל.
כיצד תחנות כוח גאות והשפל ממירות אנרגיית גאות לחשמל? כדי לענות על שאלה זו, יש צורך לשקול את העקרונות של אנרגיה פוטנציאלית וקינטית של עליות וירידות אופייניות ב הגאות והשפל שנוצרו על ידי אינטראקציות הכבידה של השמש והירח. עליית המים נקראת זרימה, וזמן הירידה קצר יותר מהקודם.
הפרש הגובה בין מפלס הים למפלס המאגר הוא מהותי, ולכן, לפי המכון לגיוון ושימור האנרגיות (IDAE), הוא מועיל רק בנקודות חוף שבהן גובה הגאות והמורד. נבדל ביותר מ-5 מטרים, מרוכז בהתקנה של מאפיינים אלה. תנאים אלה יכולים להתקיים רק במספר מצומצם של מיקומים על פני כדור הארץ. במפעלים המרת החשמל מתבצעת באמצעות טורבינות או אלטרנטורים. עם סיבוב הלהבים שלו ועם מחזור המים עצמם, מופקת אנרגיה חשמלית.
אני מקווה שבעזרת המידע הזה תוכלו ללמוד עוד על תחנת הכוח הגאות והשפל ומאפייניה.