Siła pływów

Sihwa Lake Tidal Power Station , zlokalizowana w prowincji Gyeonggi w Korei Południowej, jest największą na świecie elektrownią pływową o łącznej mocy wyjściowej 254 MW.

Energia pływów lub energia pływów jest wykorzystywana poprzez przekształcanie energii z pływów w użyteczne formy energii, głównie energię elektryczną, przy użyciu różnych metod.

Chociaż nie jest jeszcze szeroko stosowana, energia pływów ma potencjał do przyszłego wytwarzania energii elektrycznej . Pływy są bardziej przewidywalne niż wiatr i słońce . Wśród źródeł energii odnawialnej energia pływów tradycyjnie ucierpiała z powodu stosunkowo wysokich kosztów i ograniczonej dostępności miejsc o wystarczająco wysokich zakresach pływów lub prędkościach przepływu, co ogranicza jej całkowitą dostępność. Jednak wiele ostatnich osiągnięć i ulepszeń technologicznych, zarówno w zakresie projektowania (np. dynamiczna energia pływów , laguny pływowe ), jak i technologii turbin (np. turbiny osiowe , turbiny o przepływie krzyżowym ) wskazują, że całkowita dostępność energii pływów może być znacznie większa niż wcześniej zakładano, a koszty ekonomiczne i środowiskowe mogą zostać sprowadzone do konkurencyjnych poziomów.

W przeszłości młyny pływowe były używane zarówno w Europie, jak i na atlantyckim wybrzeżu Ameryki Północnej. Dopływająca woda znajdowała się w dużych zbiornikach retencyjnych, a podczas odpływu obraca koła wodne, które wykorzystują siłę mechaniczną do mielenia zboża. Najwcześniejsze wystąpienia pochodzą ze średniowiecza , a nawet z czasów rzymskich . Proces wykorzystania spadającej wody i wirujących turbin do wytwarzania energii elektrycznej został wprowadzony w Stanach Zjednoczonych i Europie w XIX wieku.

Produkcja energii elektrycznej z technologii morskich wzrosła w 2018 r. o około 16 %, a w 2019 r. o około 13 %. Aby osiągnąć dalsze redukcje kosztów i rozwój na dużą skalę, potrzebne są polityki promujące badania i rozwój. Pierwszą na świecie elektrownią pływową na dużą skalę była francuska elektrownia pływowa Rance Tidal , która została uruchomiona w 1966 roku. Była to największa elektrownia pływowa pod względem mocy wyjściowej do czasu otwarcia elektrowni pływowej Sihwa Lake Tidal w Korei Południowej w sierpniu 2011 roku. Stacja Sihwa wykorzystuje bariery obronne ściany morskiej wraz z 10 turbinami generującymi 254 MW.

Zasada

Zmienność pływów w ciągu dnia

Główne artykuły: Przyspieszenie pływów i pływów

pływów oceanicznych Ziemi . Siły pływowe wynikają z okresowych zmian przyciągania grawitacyjnego wywieranego przez ciała niebieskie. Siły te tworzą odpowiednie ruchy lub prądy w oceanach świata. Powoduje to okresowe zmiany poziomu mórz, zmieniające się wraz z obrotem Ziemi. Zmiany te są bardzo regularne i przewidywalne ze względu na spójny wzór obrotu Ziemi i orbity Księżyca wokół Ziemi. Wielkość i zmiany tego ruchu odzwierciedlają zmieniające się pozycje Księżyca i Słońca względem Ziemi skutki obrotu Ziemi oraz lokalna geografia dna morskiego i linii brzegowych .

Energia pływów to jedyna technologia, która czerpie energię z charakterystyki orbitalnej układu Ziemia-Księżyc oraz w mniejszym stopniu w układzie Ziemia-Słońce. Inne naturalne źródła energii wykorzystywane przez ludzką technologię pochodzą bezpośrednio lub pośrednio ze Słońca, w tym paliwa kopalne , konwencjonalne elektrownie wodne , wiatr , biopaliwa , fale i energia słoneczna . Energia jądrowa wykorzystuje ziemskie złoża pierwiastków rozszczepialnych , natomiast energia geotermalna wewnętrzne ciepło Ziemi , które pochodzi z połączenia ciepła resztkowego z akrecji planetarnej (około 20%) i ciepła wytwarzanego w wyniku rozpadu radioaktywnego (80%).

Generator pływów przekształca energię przepływów pływowych w energię elektryczną. Większa zmienność pływów i wyższe prędkości prądów pływowych mogą radykalnie zwiększyć potencjał miejsca do wytwarzania energii elektrycznej z pływów. Z drugiej strony energia pływów ma wysoką niezawodność, doskonałą gęstość energii i wysoką trwałość.

Ponieważ pływy na Ziemi są ostatecznie spowodowane oddziaływaniem grawitacyjnym z Księżycem i Słońcem oraz obrotem Ziemi, energia pływów jest praktycznie niewyczerpalna i dlatego jest klasyfikowana jako odnawialne źródło energii . Ruch pływów powoduje utratę energii mechanicznej w układzie Ziemia-Księżyc: wynika to z pompowania wody przez naturalne ograniczenia wokół wybrzeży i wynikającego z tego rozpraszania lepkości na dnie morskim i turbulencji . Ta utrata energii spowodowała spowolnienie obrotu Ziemi w ciągu 4,5 miliarda lat od jej powstania. W ciągu ostatnich 620 milionów lat okres obrotu Ziemi (długość dnia) wydłużył się z 21,9 godziny do 24 godzin; w tym okresie układ Ziemia-Księżyc stracił 17% swojej energii obrotowej. Podczas gdy siła pływów pobierze dodatkową energię z systemu, efekt jest znikomy i nie byłby zauważalny w dającej się przewidzieć przyszłości.

Metody

Pierwszy na świecie generator strumieni pływowych podłączony do sieci na skalę komercyjną – SeaGen – w Strangford Lough . Silny kilwater pokazuje siłę prądu pływowego .

Siłę pływów można podzielić na cztery metody wytwarzania:

Generator strumieni pływowych

Główny artykuł: Generator strumienia pływów

Generatory strumieni pływowych wykorzystują energię kinetyczną poruszającej się wody do napędzania turbin, podobnie jak turbiny wiatrowe , które wykorzystują wiatr do napędzania turbin. Niektóre generatory pływów mogą być wbudowane w konstrukcje istniejących mostów lub są całkowicie zanurzone, co pozwala uniknąć obaw o estetykę lub wpływ wizualny. Ograniczenia lądowe, takie jak cieśniny lub wloty, mogą powodować wysokie prędkości w określonych miejscach, które można uchwycić za pomocą turbin. Turbiny te mogą być poziome, pionowe, otwarte lub kanałowe.

Zapora pływowa

Główny artykuł: Zapora pływowa

Zapory pływowe wykorzystują energię potencjalną różnicy wysokości (lub wysokości hydraulicznej ) między przypływami i odpływami. Kiedy do generowania energii wykorzystuje się zapory pływowe, energia potencjalna pływów jest wykorzystywana poprzez strategiczne rozmieszczenie wyspecjalizowanych zapór. Kiedy poziom morza podnosi się i zaczyna napływać przypływ, tymczasowy wzrost siły pływów jest kierowany do dużego basenu za zaporą, w którym znajduje się duża ilość energii potencjalnej. Podczas odpływu energia ta jest następnie przekształcana w energię mechaniczną ponieważ woda jest uwalniana przez duże turbiny, które wytwarzają energię elektryczną za pomocą generatorów. Zapory to zasadniczo tamy na całej szerokości ujścia rzeki.

Dynamiczna siła pływów

Główny artykuł: Dynamiczna siła pływów

Schemat odgórny zapory DTP. Kolory niebieski i ciemnoczerwony oznaczają odpowiednio odpływy i przypływy.

Dynamiczna moc pływów (lub DTP) to teoretyczna technologia, która wykorzystuje interakcję między energią potencjalną i kinetyczną w przepływach pływowych. Proponuje, aby bardzo długie tamy (na przykład: 30–50 km długości) były budowane od wybrzeży prosto do morza lub oceanu, bez zamykania obszaru. Różnice faz pływów są wprowadzane przez zaporę, co prowadzi do znacznej różnicy poziomów wody w płytkich morzach przybrzeżnych - charakteryzujących się silnymi, równoległymi do wybrzeża, oscylującymi prądami pływowymi, takimi jak w Wielkiej Brytanii, Chinach i Korei. Indukowane pływy (TDP) mogą rozszerzyć geograficzną żywotność nowej koncepcji wodno-atmosferycznej „LPD” (księżycowy bęben pulsacyjny) odkrytej przez innowatora z Devon, w której pływowy „tłok wodny” popycha lub ciągnie odmierzony strumień powietrza do wirującego powietrza - siłownik i generator. Zasada została zademonstrowana na London Bridge w czerwcu 2019 r. Trwają plany instalacji „pilotażowej” o długości 30 m i mocy 62,5 kWh na linii brzegowej ujścia pływów (Władz Lokalnych) w Kanale Bristolskim.

Laguna pływowa

Nową opcją projektowania energii pływów jest budowa okrągłych ścian oporowych osadzonych w turbinach, które mogą wychwytywać energię potencjalną pływów. Utworzone zbiorniki są podobne do tych z zapór pływowych, z wyjątkiem tego, że lokalizacja jest sztuczna i nie zawiera istniejącego wcześniej ekosystemu. Laguny mogą być również w formacie podwójnym (lub potrójnym) bez pompowania lub z pompowaniem, które spłaszczy moc wyjściową. Moc pompowania mogłaby być zapewniona przez nadwyżkę zapotrzebowania sieci na energię odnawialną, na przykład z turbin wiatrowych lub paneli fotowoltaicznych. Nadwyżki energii odnawialnej zamiast jej ograniczania można wykorzystać i przechowywać na późniejszy okres czasu. Geograficznie rozproszone laguny pływowe z opóźnieniem czasowym między szczytową produkcją również spłaszczyłyby produkcję szczytową, zapewniając produkcję zbliżoną do obciążenia podstawowego po wyższych kosztach niż inne alternatywy, takie jak magazynowanie energii odnawialnej w sieci ciepłowniczej. odwołany Tidal Lagoon Swansea Bay w Walii w Wielkiej Brytanii byłaby pierwszą tego typu elektrownią pływową, która została zbudowana.

Studia amerykańskie i kanadyjskie w XX wieku

Pierwsze badanie elektrowni pływowych na dużą skalę zostało przeprowadzone przez Federalną Komisję Energetyki Stanów Zjednoczonych w 1924 r. Gdyby zostały zbudowane, elektrownie znajdowałyby się na północnym obszarze przygranicznym stanu Maine w USA i południowo-wschodnim obszarze przygranicznym kanadyjskiej prowincji New Brunszwik, z różnymi tamami, elektrowniami i śluzami dla statków otaczającymi Zatokę Fundy i Zatokę Passamaquoddy (uwaga: patrz mapa w odnośniku). Nic nie wyszło z badania i nie wiadomo, czy Federalna Komisja Energetyczna Stanów Zjednoczonych zwróciła się do Kanady w sprawie badania.

W 1956 roku przedsiębiorstwo użyteczności publicznej Nova Scotia Light and Power of Halifax zleciło wykonanie dwóch badań dotyczących wykonalności komercyjnego rozwoju energii pływów po stronie zatoki Fundy w Nowej Szkocji . Dwa badania, przeprowadzone przez Stone & Webster z Bostonu i Montreal Engineering Company z Montrealu , niezależnie wykazały, że Fundy może wykorzystać miliony koni mechanicznych (tj. gigawatów), ale koszty rozwoju byłyby komercyjnie zaporowe.

Był też raport międzynarodowej komisji w kwietniu 1961 roku zatytułowany „Badanie międzynarodowego projektu Passamaquoddy Tidal Power”, sporządzony przez rządy federalne Stanów Zjednoczonych i Kanady. Biorąc pod uwagę stosunek korzyści do kosztów, projekt był korzystny dla USA, ale nie dla Kanady. Przewidziano również system autostrad wzdłuż szczytu zapór

Badanie zostało zlecone przez rządy Kanady, Nowej Szkocji i Nowego Brunszwiku (Reassessment of Fundy Tidal Power) w celu określenia potencjału zapór pływowych w Chignecto Bay i Minas Basin - na końcu ujścia rzeki Fundy Bay. Wybrano trzy lokalizacje, które uznano za wykonalne finansowo: Shepody Bay (1550 MW), Cumberland Basin (1085 MW) i Cobequid Bay (3800 MW). Te nigdy nie zostały zbudowane pomimo ich pozornej wykonalności w 1977 roku.

Studia amerykańskie w XXI wieku

Snohomish PUD , dzielnica użyteczności publicznej położona głównie w hrabstwie Snohomish w stanie Waszyngton, rozpoczęła projekt dotyczący energii pływów w 2007 roku. W kwietniu 2009 roku PUD wybrał firmę OpenHydro z siedzibą w Irlandii, aby opracowała turbiny i sprzęt do ewentualnej instalacji. Pierwotnie projekt zakładał umieszczenie urządzeń wytwórczych w obszarach o dużym przepływie pływowym i eksploatację tych urządzeń przez cztery do pięciu lat. Po okresie próbnym sprzęt zostanie usunięty. Projekt był początkowo budżetowany na całkowity koszt 10 milionów dolarów, przy czym połowa tego finansowania została zapewniona przez PUD z funduszy rezerwowych na media, a połowa z dotacji, głównie od rządu federalnego USA. PUD opłacił część tego projektu z rezerw i otrzymał dotację w wysokości 900 000 USD w 2009 r. I dotację w wysokości 3,5 mln USD w 2010 r., Oprócz wykorzystania rezerw do pokrycia szacunkowych kosztów w wysokości 4 mln USD. W 2010 roku szacunkowy budżet został zwiększony do 20 milionów dolarów, z czego połowę ma zapłacić przedsiębiorstwo użyteczności publicznej, a połowę rząd federalny. Zakład nie był w stanie kontrolować kosztów tego projektu, a do października 2014 r. Koszty wzrosły do ​​około 38 milionów USD i przewidywano, że będą nadal rosły. PUD zaproponował, aby rząd federalny zapewnił dodatkowe 10 milionów dolarów na pokrycie tych zwiększonych kosztów, powołując się na a dżentelmeńska umowa . Kiedy rząd federalny odmówił zapłaty, PUD anulował projekt po wydaniu prawie 10 milionów dolarów z rezerw i dotacji. PUD porzucił wszelkie poszukiwania energii pływów po anulowaniu tego projektu i nie posiada ani nie obsługuje żadnych źródeł energii pływów.

Elektrownia pływowa Rance we Francji

W 1966 roku Électricité de France otworzyło elektrownię Rance Tidal Power Station , położoną u ujścia rzeki Rance w Bretanii . Była to pierwsza na świecie elektrownia pływowa. Elektrownia była przez 45 lat największą elektrownią pływową na świecie pod względem zainstalowanej mocy: jej 24 turbiny osiągają moc szczytową 240 megawatów (MW) i średnio 57 MW, co daje współczynnik wydajności około 24%.

Rozwój energii pływów w Wielkiej Brytanii

Pierwszy na świecie ośrodek testowania energii morskiej powstał w 2003 r., aby rozpocząć rozwój przemysłu energii fal i pływów w Wielkiej Brytanii. Europejskie Centrum Energii Morskiej (EMEC) z siedzibą na Orkadach w Szkocji wsparło wdrożenie większej liczby urządzeń wykorzystujących energię fal i pływów niż w jakimkolwiek innym miejscu na świecie. EMEC zapewnia różnorodne stanowiska testowe w rzeczywistych warunkach morskich. Jego połączone z siecią miejsce testowe pływów znajduje się w Fall of Warness , niedaleko wyspy Eday , w wąskim kanale, w którym koncentruje się przypływ, przepływając między Oceanem Atlantyckim a Morzem Północnym. Na tym obszarze występują bardzo silne prądy pływowe, które podczas przypływów wiosennych mogą przemieszczać się z prędkością do 4 m / s (8,9 mil / h; 7,8 węzłów; 14 km / h). Twórcy energii pływów, którzy testowali na miejscu, to: Alstom (dawniej Tidal Generation Ltd); ANDRITZ HYDRO Hammerfest; Korporacja Zasobów Atlantydy; Nautricity; OpenHydro; Moc pływów Scotrenewables; Voith. Zasób mógłby wynosić 4 TJ rocznie. Gdzie indziej w Wielkiej Brytanii można uzyskać 50 TWh energii rocznie, jeśli zainstalowana zostanie moc 25 GW z obrotowymi łopatami.

Obecne i przyszłe schematy zasilania pływów

Główny artykuł: Lista elektrowni pływowych

Instalacja Roosevelt Island Tidal Energy (RITE) trzech podwodnych turbin Verdant Power o mocy 35 kilowatów na pojedynczej trójkątnej podstawie (zwanej TriFrame) u wybrzeży wyspy Roosevelt w Nowym Jorku, 22 października 2020 r.

• Elektrownia pływowa Rance zbudowana w ciągu 6 lat od 1960 do 1966 w La Rance we Francji. Ma zainstalowaną moc 240 MW.
• Elektrownia pływowa Sihwa Lake Tidal o mocy 254 MW w Korei Południowej jest największą elektrownią pływową na świecie. Budowa została zakończona w 2011 roku.
• Elektrownia Jiangxia Tidal , na południe od Hangzhou w Chinach , działa od 1985 roku, a jej obecna moc zainstalowana wynosi 3,2 MW. W pobliżu ujścia rzeki Yalu planowana jest większa siła pływów .
• Pierwszy generator prądu pływowego w strumieniu w Ameryce Północnej ( Race Rocks Tidal Power Demonstration Project ) został zainstalowany w Race Rocks na południowej wyspie Vancouver we wrześniu 2006 r. Projekt Race Rocks został zamknięty po pięciu latach działania (2006–2011), ponieważ wysokie koszty operacyjne produkowały energię elektryczną w tempie, które nie było ekonomicznie wykonalne. Następna faza rozwoju tego generatora prądu pływowego będzie miała miejsce w Nowej Szkocji (Zatoka Fundy).
• Niewielki projekt został zbudowany przez Związek Radziecki w Kislaya Guba na Morzu Barentsa . Posiada zainstalowaną moc 0,4 MW. W 2006 roku został zmodernizowany o eksperymentalną zaawansowaną turbinę ortogonalną o mocy 1,2 MW.
• Jindo Uldolmok Tidal Power Plant w Korei Południowej to system wytwarzania prądu pływowego, który ma być stopniowo rozbudowywany do 90 MW mocy do 2013 r. Pierwszy 1 MW został zainstalowany w maju 2009 r.
• SeaGen o mocy 1,2 MW został uruchomiony pod koniec 2008 r. w Strangford Lough w Irlandii Północnej .
• Umowa na budowę zapory pływowej o mocy 812 MW w pobliżu wyspy Ganghwa (Korea Południowa) na północny zachód od Incheon została podpisana przez Daewoo. Zakończenie zaplanowano na 2015 rok, ale projekt został wycofany w 2013 roku.
• W 2009 roku rząd Korei Południowej zaproponował budowę zapory wodnej o mocy 1320 MW wokół wysp na zachód od Incheon. Projekt został wstrzymany od 2012 roku ze względów środowiskowych.
• Szkocki rząd zatwierdził plany 10-megawatowej sieci generatorów strumieni pływowych w pobliżu Islay w Szkocji , kosztującej 40 milionów funtów i składającej się z 10 turbin – wystarczającej do zasilenia ponad 5000 domów . Oczekiwano, że pierwsza turbina będzie działać do 2013 r., Ale od 2021 r. Nie działała.
• Indyjski stan Gujarat planował gościć pierwszą komercyjną elektrownię pływową w Azji Południowej. Firma Atlantis Resources planowała zainstalować farmę pływową o mocy 50 MW w Zatoce Kutch na zachodnim wybrzeżu Indii, której budowa miała rozpocząć się w 2012 r., Później została wycofana z powodu wysokich kosztów.
• Ocean Renewable Power Corporation była pierwszą firmą, która dostarczyła energię pływów do sieci w USA we wrześniu 2012 r., kiedy jej pilotażowy system TidGen został pomyślnie wdrożony w zatoce Cobscook , niedaleko Eastport.
• W Nowym Jorku firma Verdant Power z powodzeniem zainstalowała i obsługiwała trzy turbiny pływowe na rzece East River w pobliżu wyspy Roosevelt, na jednym trójkątnym systemie bazowym, zwanym TriFrame™. Projekt Roosevelt Island Tidal Energy (RITE) wygenerował ponad 300 MWh energii elektrycznej do lokalnej sieci, co stanowi amerykański morski rekord energetyczny. Wydajność systemu została niezależnie potwierdzona przez szkockie Europejskie Centrum Energii Morskiej (EMEC) zgodnie z nowymi międzynarodowymi normami Międzynarodowej Komisji Elektrotechnicznej (IEC). Jest to pierwszy przypadek weryfikacji przez stronę trzecią konwertera energii pływów zgodnie z międzynarodowym standardem. .
• Projekt turbiny jest instalowany w Ramsey Sound w 2014 roku.
• Największy projekt energii pływów morskich o nazwie MeyGen (398 MW) jest obecnie w budowie w zatoce Pentland Firth w północnej Szkocji
• Budowa elektrowni na lagunie pływowej o mocy 320 MW poza miastem Swansea w Wielkiej Brytanii uzyskała pozwolenie na budowę w czerwcu 2015 r., Jednak została później odrzucona przez rząd Wielkiej Brytanii w 2018 r. Gdyby została zbudowana, byłaby to pierwsza na świecie elektrownia pływowa oparta na zbudowanej lagunie.

Problemy i wyzwania

W zakresie ochrony środowiska

Siła pływów może wpływać na życie morskie. Obracające się łopatki turbin mogą przypadkowo zabić pływające organizmy morskie. Projekty takie jak ten w Strangford obejmują mechanizm bezpieczeństwa, który wyłącza turbinę, gdy zbliżają się zwierzęta morskie. Jednak ta cecha powoduje znaczną utratę energii ze względu na ilość życia morskiego, które przechodzi przez turbiny. Niektóre ryby mogą unikać tego obszaru, jeśli są zagrożone przez stale obracający się lub hałaśliwy obiekt. Życie morskie jest ogromnym czynnikiem przy lokalizacji generatorów energii pływów morskich i podejmuje się środki ostrożności, aby zapewnić, że wpłynie to na jak najmniejszą liczbę zwierząt morskich . The Baza danych Tethys zapewnia dostęp do literatury naukowej i ogólnych informacji na temat potencjalnego wpływu energii pływów na środowisko. Jeśli chodzi o potencjał globalnego ocieplenia (tj. ślad węglowy), wpływ technologii wytwarzania energii z pływów wynosi od 15 do 37 gCO ₂ -eq/kWhe, przy średniej wartości 23,8 gCO ₂ -eq/kWhe. Jest to zgodne z wpływem innych odnawialnych źródeł energii, takich jak energia wiatrowa i słoneczna, i znacznie lepsze niż technologie oparte na paliwach kopalnych.

Turbiny pływowe

Główny problem środowiskowy związany z energią pływów jest związany z uderzeniem łopaty i zaplątaniem się organizmów morskich, ponieważ woda z dużą prędkością zwiększa ryzyko wypchnięcia organizmów w pobliżu tych urządzeń lub przez nie. Podobnie jak w przypadku wszystkich morskich źródeł energii odnawialnej, istnieje również obawa, w jaki sposób tworzenie pól elektromagnetycznych i emisji akustycznych może wpływać na organizmy morskie. Ponieważ urządzenia te znajdują się w wodzie, moc akustyczna może być większa niż w przypadku morskiej energii wiatrowej . W zależności od częstotliwości i amplitudy dźwięku generowane przez urządzenia wykorzystujące energię pływów, ta moc akustyczna może mieć różny wpływ na ssaki morskie (szczególnie te, które echolokują w celu komunikowania się i nawigacji w środowisku morskim, takie jak delfiny i wieloryby ). Usuwanie energii pływów może również powodować problemy środowiskowe, takie jak degradacja jakości wody na dalekich polach i zakłócanie procesów sedymentacyjnych . W zależności od wielkości projektu skutki te mogą wahać się od niewielkich śladów osadów gromadzących się w pobliżu urządzenia pływowego do poważnego wpływu na przybrzeżne ekosystemy i procesy.

Zapora pływowa

Instalacja zapory może zmienić linię brzegową w zatoce lub ujściu rzeki , wpływając na duży ekosystem zależny od równin pływowych . Hamując przepływ wody do i z zatoki, może również wystąpić mniejsze spłukiwanie zatoki lub ujścia rzeki, powodując dodatkowe zmętnienie (zawiesiny stałe) i mniej słonej wody, co może spowodować śmierć ryb, które są ważnym źródłem pożywienia dla ptaków i ssaków. Migrujące ryby mogą również nie mieć dostępu do strumieni lęgowych i mogą próbować przejść przez turbiny. Te same obawy akustyczne dotyczą zapór pływowych. Zmniejszająca się dostępność żeglugi może stać się problemem społeczno-ekonomicznym, chociaż można dodać śluzy, aby umożliwić powolny przepływ. Jednak zapora może poprawić lokalną gospodarkę, zwiększając dostęp do gruntów jako pomost. Spokojniejsze wody mogą również pozwolić na lepszą rekreację w zatoce lub ujściu rzeki. W sierpniu 2004 roku humbak przepłynął przez otwartą śluzę Annapolis Royal Generating Station podczas spokojnego przypływu, kończąc uwięziony na kilka dni, zanim w końcu znalazł drogę do basenu Annapolis .

Laguna pływowa

Jeśli chodzi o środowisko, główne obawy dotyczą uderzenia ostrzami w ryby próbujące dostać się do laguny , mocy akustycznej turbin oraz zmian w procesach sedymentacji. Wszystkie te skutki mają jednak charakter lokalny i nie dotyczą całego ujścia rzeki ani zatoki.

Korozja

Słona woda powoduje korozję części metalowych. Utrzymanie generatorów strumieni pływowych może być trudne ze względu na ich rozmiar i głębokość w wodzie. Zastosowanie materiałów odpornych na korozję, takich jak stale nierdzewne, stopy o wysokiej zawartości niklu, stopy miedzi z niklem, stopy niklu z miedzią i tytan, może znacznie zmniejszyć lub wyeliminować uszkodzenia korozyjne.

Płyny mechaniczne, takie jak smary, mogą wyciec, co może być szkodliwe dla pobliskich organizmów morskich. Właściwa konserwacja może zminimalizować liczbę szkodliwych chemikaliów, które mogą dostać się do środowiska.

Zabrudzenie

Zdarzenia biologiczne, które mają miejsce podczas umieszczania dowolnej konstrukcji w obszarze o silnych prądach pływowych i wysokiej produktywności biologicznej w oceanie, sprawią, że struktura stanie się idealnym podłożem do wzrostu organizmów morskich. Jest to udokumentowane w odniesieniach do Tidal Current Project w Race Rocks w Kolumbii Brytyjskiej. Zobacz także tę stronę i Kilka materiałów konstrukcyjnych i powłok zostało przetestowanych przez nurków z Lester Pearson College Zarchiwizowane 2015-09-24 w Wayback Machine aby pomóc Clean Current w zmniejszeniu zanieczyszczenia na turbinie i innej podwodnej infrastrukturze.

Koszt

Energia pływów ma wysoki koszt początkowy, co może być jednym z powodów, dla których nie jest popularnym źródłem energii odnawialnej , chociaż badania wykazały, że społeczeństwo jest skłonne płacić i wspierać badania i rozwój urządzeń wykorzystujących energię pływów. Metody wytwarzania energii elektrycznej z energii pływów morskich są stosunkowo nową technologią. Energia pływów morskich jest jednak wciąż na bardzo wczesnym etapie procesu badawczego i możliwe jest obniżenie kosztów w przyszłości. Opłacalność różni się w zależności od lokalizacji generatorów pływowych. Jednym ze wskaźników opłacalności jest współczynnik Gibrata, czyli długość zapory w metrach podzielona przez roczną produkcję energii w kilowatogodziny .

Ponieważ energia pływów jest niezawodna, można rozsądnie przewidzieć, ile czasu zajmie spłacenie wysokich kosztów początkowych tych generatorów. Ze względu na sukces znacznie uproszczonej konstrukcji, ortogonalna turbina oferuje znaczne oszczędności kosztów. W rezultacie skraca się okres produkcji każdej jednostki wytwórczej, potrzebne jest mniejsze zużycie metalu i większa jest sprawność techniczna.

Monitorowanie stanu konstrukcji

Wysokie współczynniki obciążenia wynikające z faktu, że woda jest 800 razy gęstsza od powietrza oraz przewidywalny i niezawodny charakter pływów morskich w porównaniu z wiatrem sprawiają, że energia pływów morskich jest szczególnie atrakcyjna dla wytwarzania energii elektrycznej. Monitorowanie stanu jest kluczem do ekonomicznej eksploatacji.

Zobacz też

• Lista elektrowni pływowych
• Energia morska
• Projekt elektrowni pływowej Penzhin
• Monitorowanie stanu konstrukcji
• Siła pływów w Kanadzie
• Siła pływów w Nowej Zelandii
• Siła pływów w Szkocji
• Światowe zużycie energii

Dalsza lektura

• Baker, AC 1991, Tidal power , Peter Peregrinus Ltd., Londyn.
• Baker, GC, Wilson EM, Miller, H., Gibson, RA & Ball, M., 1980. „Projekt pilotażowy energii pływów w Annapolis”, w: Waterpower '79 Proceedings , wyd. Anon, US Government Printing Office, Waszyngton, s. 550–559.
• Hammons, TJ 1993, „Moc pływów”, Proceedings of the IEEE , [Online], v81, n3, s. 419–433. Dostępne z: IEEE/IEEE Xplore. [26 lipca 2004].
• Lecomber, R. 1979, „Ocena projektów energii pływów”, w Tidal Power and Estuary Management , wyd. Severn, RT, Dineley, DL & Hawker, LE, Henry Ling Ltd., Dorchester, s. 31–39.
• Jubilo, A., 2019, „Potencjał odnawialnej energii pływów morskich: podstawa rozwoju technologii we wschodnim Mindanao”, 80. krajowa konwencja PIChE; Crowne Plaza Galleria, Ortigas Center, Quezon City, Filipiny.

Linki zewnętrzne

• Ulepszona laguna pływowa ze zbiornikiem pompowym i stałą wydajnością, zgodnie z propozycją Davida JC MacKay, Cavendish Laboratory, University of Cambridge, Wielka Brytania.
• Baza danych technologii morskich i hydrokinetycznych Baza danych technologii morskich i hydrokinetycznych Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych zawiera aktualne informacje na temat odnawialnej energii morskiej i hydrokinetycznej, zarówno w USA, jak i na całym świecie.
• Tethys Database Baza danych zawierająca informacje o potencjalnych skutkach środowiskowych rozwoju morskiej i hydrokinetycznej oraz morskiej energetyki wiatrowej.
• Severn Estuary Partnership: Strona z zasobami energii pływów
• Lokalizacja potencjalnych elektrowni pływowych w Wielkiej Brytanii
• University of Strathclyde ESRU — Szczegółowa analiza zasobów energii morskiej, ocena obecnej technologii wychwytywania energii i zarys wpływu na środowisko
• Coastal Research – Foreland Point Tidal Turbine i ostrzeżenia dotyczące proponowanej zapory Severn
• Komisja ds. Zrównoważonego Rozwoju - Raport dotyczący „siły pływów w Wielkiej Brytanii”, w tym propozycje zapory Severn
• Światowa Rada Energetyczna - Raport na temat energii pływów
• European Marine Energy Center – Listing of Tidal Energy Developers – pobrano 1 lipca 2011 r. (link zaktualizowany 31 stycznia 2014 r.)
• Zasoby dotyczące energii pływów
• Monitorowanie stanu strukturalnego kompozytowych konwerterów energii pływów zarchiwizowanych 2014-03-25 w Wayback Machine
• Siła pływów: nowe źródło energii (1959)
• Projekty pływów finansowane przez Australijską Agencję Energii Odnawialnej