Các nhà máy thủy điện và thủy triều hiện đang là cơ sở năng lượng khá hứa hẹn. Tài liệu này sẽ xem xét năng lượng của thủy triều: ưu và nhược điểm của các nhà máy điện thủy triều, nguyên tắc hoạt động, PES hiện có và các cơ sở theo kế hoạch.
Nguồn năng lượng thay thế: Tổng quan ngắn gọn
Ngày nay, các nguồn năng lượng đầy hứa hẹn chiếm lĩnh tâm trí của không chỉ các nhà sinh thái và nhà khoa học, mà cả các doanh nhân, kỹ sư và nhà đầu tư. Các nguồn năng lượng thay thế (ebbs và dòng chảy, mặt trời, gió) được quan tâm do lợi nhuận và mối đe dọa tương đối thấp đối với an toàn môi trường. Năm 2010, các nguồn cung cấp năng lượng phi truyền thống chiếm khoảng 5% tổng lượng tiêu thụ của nhân loại. Gần 2% (giá trị toàn cầu) được tạo ra chính xác bởi các nhà máy điện thủy triều.
Nhà máy điện thủy triều hoạt động như thế nào
Năng lượng của thủy triều được con người quan tâm chủ yếu vì sự vô tận của nó. Những nỗ lực đầu tiên để sử dụng nó vì lợi ích đã được thực hiện từ thế kỷ thứ mười, khi họ bắt đầu tạo ra những con đập nhỏ với các hồ chứa nước, và các nhà máy ngũ cốc sau này. Các nguyên mẫu tương tự của các nhà máy điện thủy triều hiện đại vẫn được sử dụng trong nền kinh tế quốc gia.
Với việc phát hiện ra điện, các "nhà máy điện" cơ khí đã được thay thế bằng cách quen thuộc hơn với con người hiện đại. Ngày nay, năng lượng của thủy triều làm quay các cánh quạt khổng lồ, được chuyển đổi thành năng lượng điện. Do đó, nguyên tắc tương tự được sử dụng như vài thế kỷ trước, chỉ được sửa đổi một chút cho các điều kiện hiện đại và nhu cầu gia tăng.
Các vấn đề về sử dụng năng lượng thủy triều
Việc xây dựng các nhà máy điện thủy triều là một công việc rất tốn kém. Ngoài ra, từ quan điểm tài chính, việc xây dựng các TEC lớn là có lợi, điều này hoàn toàn không phù hợp với các khu vực xa xôi hoặc dân cư thưa thớt. Các vấn đề khác bao gồm:
-
sự dao động về sức mạnh của nhà máy điện thủy triều, liên quan đến sự thay đổi chiều cao của thủy triều (năng lượng thủy triều cũng thay đổi) cứ sau hai tuần;
-
sự không phù hợp của thời kỳ thông thường của những ngày nắng với thời gian xảy ra thủy triều;
-
sự thay đổi giữa thời gian tối ưu của việc tạo và tiêu thụ năng lượng;
-
trong một số trường hợp, các nguồn năng lượng bổ sung là cần thiết trong vùng lân cận của nhà máy điện thủy triều.
Cũng có ý kiến cho rằng hoạt động tích cực của các nhà máy điện thủy triều sẽ dẫn đến các vấn đề môi trường mà nhân loại chưa biết trước đây - sự ức chế vòng quay của Trái đất. Thứ hai không được xác nhận bởi các nguồn có thẩm quyền trong cộng đồng khoa học. Công việc của một số lượng lớn PES sẽ tăng thời lượng trong ngày ít hơn chín lần so với năng lượng của thủy triều (ức chế thủy triều tự nhiên).
Lợi ích của việc xây dựng nhà máy điện thủy triều
Trong bối cảnh thảm họa và tai nạn hiếm khi xảy ra tại các nhà máy điện hạt nhân, nhưng để lại một ký ức dài, các nguồn năng lượng thay thế trông giống như một sự thay thế an toàn. Và mặc dù có đủ khó khăn trong việc xây dựng các nhà máy điện thủy triều, nhưng cũng có nhiều lợi thế:
-
Thân thiện với môi trường. Trong trường hợp của PES, khả năng xảy ra thảm họa do con người gây ra với sự lây nhiễm tiếp theo của các vùng lãnh thổ rộng lớn đã giảm xuống gần như bằng không. Không có khí thải độc hại vào khí quyển từ quá trình đốt cháy nhiên liệu.
-
Độ tin cậy Các nhà máy điện thủy triều hoạt động ổn định cả ở chế độ tiêu chuẩn và tải cao điểm.
-
Chi phí năng lượng thấp. So với các loại nhà máy điện khác, PES được đặc trưng bởi chi phí năng lượng thấp, được xác nhận bởi kết quả hoạt động thực tế.
-
Hiệu quả cao. Hiệu quả của việc chuyển đổi năng lượng tự nhiên thành năng lượng có thể sử dụng đạt tới 80%, trong khi các nhà máy điện gió cung cấp hiệu suất lên tới 30% và năng lượng mặt trời - trung bình 5-15%, nhưng trong một số trường hợp, hiệu suất 35% đã được ghi nhận.
La Rance: trạm năng lượng thủy triều đầu tiên
Điểm báo cáo về sự lan rộng của các nhà máy điện thủy triều là năm 1967, khi La-Rance, nhà máy điện đầu tiên ở Pháp, trong khu vực lịch sử của Brittany, được đưa vào vận hành. Việc sử dụng năng lượng thủy triều ở đây là do thủy triều đáng kể đạt đến mười ba mét rưỡi ở độ cao thông thường là tám mét.
Công suất của La-Rance PES là 240 MW và chi phí cho một đơn vị năng lượng (kW \ h) thấp hơn một lần rưỡi so với thông thường đối với các nhà máy điện của Pháp. Đập của nhà máy điện không chỉ thực hiện các chức năng đảm bảo hoạt động không bị gián đoạn của cơ sở năng lượng, mà còn đóng vai trò là cây cầu bắc qua con đường nối giữa các thành phố Dinard và St. Malo. Ngoài ra, La Rance là một điểm thu hút khách du lịch nổi tiếng thu hút tới hai trăm nghìn khách du lịch đến Pháp.
PES tại Hàn Quốc: nhà máy điện mạnh nhất
Sikhvinskaya PES là một cơ sở năng lượng thay thế nổi bật khác nằm ở bờ biển phía tây bắc của Hàn Quốc trong một vịnh nhân tạo. Nhà máy điện được đưa vào vận hành năm 2011 và nhanh chóng đẩy nhà máy điện đầu tiên trên thế giới lên vị trí thứ hai về quyền lực.
Trực tiếp việc xây dựng nhà máy điện được đặt ra trước nhu cầu tạo ra một hồ chứa nước ngọt. Sau đó, chất lượng nước bắt đầu xấu đi, và vào năm 1997 (sau khi xác nhận các dự đoán và phát triển các giải pháp của viện nghiên cứu biển), nó đã quyết định tạo ra một lỗ hổng trong con đập. Điều này làm cho nó có thể sử dụng năng lượng của thủy triều. Việc xây dựng TPP đã được bắt đầu vào năm 2003, và việc khởi động đã được lên kế hoạch vào năm 2009. Do sự chậm trễ trong quá trình xây dựng, nhà máy điện đã được đưa ra vào năm 2011.
Nhà máy điện thủy triều ở các nước khác trên thế giới
Các quốc gia sử dụng năng lượng của thủy triều không chỉ giới hạn ở Pháp và công nghệ Hàn Quốc tiến bộ. Các nhà máy điện thủy triều được vận hành tại:
-
Anh
-
Na Uy
-
Canada
-
Trung quốc
-
Ấn Độ
-
Hợp chủng quốc Hoa Kỳ.
Một số tiểu bang khác đang lên kế hoạch xây dựng các cấu trúc như vậy.
Nhà máy điện thủy triều ở Nga
Ở Nga, năng lượng thủy triều đã được sử dụng từ năm 1968 như là một phần trong hoạt động của TPS thử nghiệm trên Kislaya Guba ở Biển Barents (ảnh). Vào thời Xô Viết, các dự án đã được phát triển để xây dựng thêm ba nhà máy điện thủy triều (một ở Biển Trắng và hai ở Okshotsk). Không có thông tin gì về tình trạng hiện tại của cả hai cơ sở, trong khi Mezenkaya TPP, được thiết kế ở vùng Arkhangelsk, có cơ hội trở thành nhà máy điện thủy triều mạnh nhất thế giới. Cũng trong giai đoạn thiết kế là Bắc PES trên Bán đảo Kola.
