A vízerőművek és az árapály-erőművek jelenleg meglehetősen ígéretes energetikai létesítmények. Ez az anyag megvizsgálja az apályok energiáját: az árapály erőművek előnyeit és hátrányait, a működési elvet, a hőerőművek működését és az építésre tervezett objektumokat.
Alternatív energiaforrások egy pillantással
Ma az ígéretes energiaforrások nemcsak a környezetvédőket és tudósokat foglalkoztatják, hanem üzletembereket, mérnököket és befektetőket is. Az alternatív energiaforrások (apály és dagály, nap, szél) jövedelmezőségük és viszonylag alacsony környezetbiztonsági kockázatuk miatt érdekesek. 2010-ben az emberiség által fogyasztott teljes energiafogyasztás mintegy 5%-át a nem hagyományos energiaforrások tették ki. A globális érték közel 2%-át árapály-erőművek termelték.
Az árapály-erőművek működése
Az Ebb and flow energia elsősorban azért érdekli az emberiségetkifogyhatatlanság. Az első kísérletek a tizedik században történtek jó célú felhasználására, amikor is elkezdték építeni a víztározókkal ellátott kis duzzasztógátakat, majd később gabonamalmokat. A modern árapály-erőművek hasonló prototípusait még mindig használják a nemzetgazdaságban.
Az elektromosság felfedezésével a mechanikus "erőműveket" a modern ember számára ismertebbek váltották fel. Ma a tenger árapályának energiája hatalmas turbinák lapátjait forgatja, és elektromos energiává alakul át. Így ugyanazt az elvet alkalmazzák, mint több évszázaddal ezelőtt, csak kis mértékben módosították, hogy megfeleljenek a modern körülményeknek és a fokozott igényeknek.
Ebb és áramlási energia problémák
Az árapály-erőművek építése nagyon költséges vállalkozás. Emellett pénzügyi szempontból előnyös a nagy hőerőművek építése, ami a távoli vagy ritkán lakott régiók számára teljesen alkalmatlan. Egyéb problémák:
- az apályerőmű ingadozó ereje, az árapály magasságának változása miatt (és az árapály energiája is változik) kéthetente;
-
eltérés a szoláris nap szokásos időszaka és az árapály előfordulásának időpontja között;
- eltolás az optimális energiatermelési idő és a fogyasztás között;
- egyes esetekben további áramforrásokra van szükség az árapály-erőmű közelében.
Létezik isaz a vélemény, hogy az árapály-erőművek aktív működése az emberiség számára korábban ismeretlen környezeti problémákhoz - a Föld forgásának lelassulásához - vezet. Ez utóbbit tudományos körökben hiteles források nem erősítik meg. A nagyszámú TPP működése kilencszer kisebb mértékben növeli a nap hosszát, mint az árapály energiája (természetes árapályellenállás).
Az árapály-erőművek építésének előnyei
Az atomerőművekben ritkán előforduló katasztrófák és balesetek hátterében, amelyek azonban hosszú időre magukról emléket hagynak, az alternatív energiaforrások biztonságos alternatívának tűnnek. Noha az árapály-erőművek építése számos kihívással jár, számos előnnyel is jár:
- Fenntarthatóság. Az ÁFSZ esetében az ember okozta katasztrófa valószínűsége hatalmas területek későbbi szennyeződésével csaknem nullára csökken. Nincsenek káros kibocsátások a légkörbe az üzemanyag elégetése során sem.
- Megbízhatóság. Az árapály-erőművek normál üzemmódban és csúcsterhelésen is egyenletesen működnek.
- Alacsony energiaköltség. Más típusú erőművekhez képest a PES alacsony energiaköltséggel rendelkezik, amit a valós működési eredmények is megerősítettek.
- Magas hatásfok. A természeti energia hasznosítható energiává alakításának hatásfoka eléri a 80%-ot, míg a szélerőművek akár 30%-ot, a napenergia pedig- átlagosan 5-15%, de esetenként 35%-os hatásfokot is sikerült rögzíteni.
La Rance: Az első árapály-erőmű
Az árapály-erőművek elterjedésének referenciapontja 1967 volt, amikor üzembe helyezték a La Rance-t, az első franciaországi hőerőművet, a történelmi Bretagne régióban. Az árapály-energia felhasználása itt a jelentős, tizenhárom és fél métert is elérő árapályoknak köszönhető, a szokásos nyolc méteres magasság mellett.
A La Rance TPS teljesítménye 240 MW, egy egységnyi energia (kWh) költsége pedig másfélszer alacsonyabb a francia erőműveknél megszokottnál. Az erőmű gátja nemcsak az energetikai létesítmény zavartalan működését biztosító funkciókat látja el, hanem egy híd is, amelyen áthalad az út, amely összeköti Dinard és St. Malo városait. Ezenkívül a "La Rance" népszerű turisztikai látványosság, amely akár kétszázezer utazót vonz Franciaországba.
PES Dél-Koreában: a legerősebb erőmű
Sikhvinskaya TPP egy másik kiemelkedő alternatív energiaforrás, amely Dél-Korea északnyugati partján, egy mesterséges öbölben található. Az erőművet 2011-ben helyezték üzembe, és a világ első hőerőművét gyorsan a második helyre taszította a kapacitás tekintetében.
Közvetlenül az erőmű építését előzte meg a teremtés igényeédesvíz-tározó. Később a víz minősége romlani kezdett, és 1997-ben (miután a tengerkutató intézet megerősítette a sejtéseket és kidolgozta a megoldásokat) úgy döntöttek, hogy lyukat fúrnak a gátba. Ez lehetővé tette az apályok és áramlások energiájának felhasználását. A hőerőmű építése 2003-ban kezdődött, és a tervek szerint 2009-ben kezdték volna meg. Az építkezési késések miatt az erőművet 2011-ben indították el.
Apály-erőművek a világ más részén
Az Ebb és flow országok nem korlátozódnak a progresszív Franciaországra és a technológiailag fejlett Dél-Koreára. Árapály-erőművek itt működtek:
- UK;
- Norvégia;
- Kanada;
- Kína;
- India;
- Amerikai Egyesült Államok.
Még néhány állam tervezi ilyen létesítmények építését.
Apály-erőművek Oroszországban
Oroszországban az árapály-energiát 1968 óta használják a Barents-tengerben lévő Kisla Guba kísérleti hőerőmű működésének részeként (a képen). A szovjet időkben projekteket dolgoztak ki további három árapály-erőmű építésére (egy a Fehér-tengeren és kettő az Okhotszki-tengeren). A két létesítmény jelenlegi állapotáról semmit sem tudni, miközben az Arhangelszk régióban tervezett mezeni hőerőműnek esélye van arra, hogy a világ legerősebb árapály-erőműve legyen. Szintén tervezési szakaszban van az északi erőmű a Kola-félszigeten.
Tervek jövőbeli használatra
Az Ebb and flow energiát a világ közössége ígéretes forrásként ismeri el, így a világ különböző országaiban számos hőerőmű-projektet fejlesztenek aktívan. Így a közeljövőben Dél-Koreában, Skóciában, az indiai Gujarat államban, New Yorkban és az Egyesült Királyságban található Swansea városában is terveznek árapály-erőműveket építeni. Egy ilyen erőforrás ésszerű felhasználása jelentősen csökkenti a hagyományos módon nyert energia arányát, egy környezetbarátabb, megbízhatóbb és biztonságosabb megoldás felé.
