12 vuorovesienergian edut ja haitat

Nykyään uusiutumattomat resurssit muodostavat suuren osan käyttämästämme energiasta. Tämä tarkoittaa viime kädessä, että nämä resurssit loppuvat lopulta. Lisäksi suuri osa tästä energiasta edistää merkittävästi lämpenemisen vapauttamalla kasvihuonekaasuja osaksi ilmapiiri.

Tämän seurauksena tarvitsemme vaihtoehtoisia energialähteitä. Tämän seurauksena meidän tulisi miettiä vuorovesienergian etuja ja haittoja sekä kasvavaa merkitystä vuoroveden liikkeen muuttamisessa puhdas energia.

Fossiilisten polttoaineiden lisäksi maailma tarjoaa meille myös erilaisia ​​uusiutuvan energian lähteitä, joita voimme hyödyntää. Vuorovesienergian lisäksi tämä voi sisältää myös lähteitä, kuten tuuli ja aurinkoenergia.

Perinteisellä energialla on tuhoisat ympäristövaikutukset. Tarvitsemme siksi luotettavia pitkän aikavälin ratkaisuja, ja vuorovesienergian tuotanto näyttää lupaavalta vaihtoehdolta täyttää tulevaisuuden energiatarpeemme.

Mitä on vuorovesienergia?

vuorovesienergia on uusiutuvan energian tyyppi, joka muuntaa valtameren vaihtelevien vuorovesien ja virtausten energian käyttökelpoiseksi sähköksi. Vuorovesipadot, vuorovesivirtageneraattorit ja vuorovesiportit ovat muutamia esimerkkejä erilaisista teknologioista, joita voidaan käyttää vuorovesivoiman valjastukseen.

Kaikissa näissä monissa vuorovesienergialaitoksissa käytetään vuorovesiturbiineja, joten on tärkeää ymmärtää, kuinka turbiini voi valjastaa vuoroveden kineettisen energian energian tuottamiseksi.

Samalla tavalla kuin tuuliturbiinit keräävät tuulienergiaa, vuorovesiturbiinit valjastavat vuorovesienergian. Virtaava vesi ajaa turbiinin siipiä vuoroveden ja virtojen vaihtelun myötä. Turbiini pyörittää generaattoria, joka tuottaa energiaa.

Vuorovesienergian edut ja haitat

Vuorovesivoimalla on omat etunsa ja haittansa, kuten kaikilla muillakin energiamuodoilla. Tässä ovat vuorovesienergian tärkeimmät edut ja haitat

Edut Tidaalienergiaa

• Kestävä
• Nolla hiilidioksidipäästöjä
• Korkea ennustettavuus
• Suuri teho
• Tuottaa energiaa hitaalla nopeudella
• Kestävät laitteet

1. Kestävä

Vuorovesienergia on uusiutuva energialähde, mikä tarkoittaa, että se ei lopu kesken, kun sitä kulutetaan. Siksi, kun käytät energiaa, jota vuorovedet tuottavat muuttuessaan, et vähennä niiden kykyä tehdä niin tulevaisuudessa.

Voimme jatkuvasti käyttää tätä uusiutuvaa energialähdettä tarvitsemamme energian tuottamiseen, olimmepa sitten käytössä virtausgeneraattoreilla, vuorovesivirroilla ja padoilla, vuorovesilaguunilla tai jopa dynaamisella vuorovesivoimalla.

Auringon ja kuun vetovoima, joka hallitsee vuorovesiä, ei katoa pian. Vuorovesienergia on uusiutuva lähde, koska se on jatkuvaa, toisin kuin fossiiliset polttoaineet, jotka lopulta loppuvat.

2. Nolla hiilidioksidipäästöjä

Vuorovesivoimalaitokset tuottavat sähköä ilman kasvihuonekaasuja, joten ne ovat uusiutuva energialähde. Päästöttömien energialähteiden löytäminen on tärkeämpää kuin koskaan, koska ne ovat yksi tärkeimmistä ilmastonmuutoksen tekijöistä.

3. Suuri ennustettavuus

Virtaukset vuorovesilinjalla ovat hyvin ennustettavissa. Koska lasku- ja nousuvedet seuraavat vakiintuneita syklejä, on helpompi ennustaa, milloin sähköä tuotetaan koko päivän. Tämän seurauksena voimme suunnitella järjestelmiä, jotka hyödyntävät tehokkaasti näitä vuorovesiä. Esimerkkinä vuorovesienergiajärjestelmien asettaminen, joissa havaitsemme parhaat energiantuotot.

Koska vuorovesien ja virtausten voimakkuus voidaan ennustaa tarkasti, on myös helppoa tietää, kuinka paljon turbiinit tuottavat tehoa. Järjestelmän koko ja asennettu kapasiteetti ovat kuitenkin olennaisesti erilaisia.

Tämä johtuu vuoroveden johdonmukaisuudesta, joka tuulelta ajoittain puuttuu. Vuorovesivoimalaitokset voivat tuottaa huomattavan määrän sähköä, vaikka tekniikka toimiikin sen seurauksena eri tavalla.

4. Suuri teho

Vuorovedet käyttävät voimalaitokset voivat tuottaa paljon sähköä. Vesi on yli 800 kertaa ilmaa tiheämpää, mikä on yksi tärkeimmistä syistä tähän. Tämä tarkoittaa, että verrattuna samankokoiseen tuuliturbiiniin vuorovesiturbiini tuottaa huomattavasti enemmän energiaa.

Lisäksi vesi voi tiheytensä ansiosta antaa tehoa turbiinille jopa alhaisilla nopeuksilla. Joten jopa epätäydellisissä vesiolosuhteissa vuorovesiturbiinit voivat tuottaa valtavia määriä sähköä.

5. Tuottaa energiaa hitaalla nopeudella

Koska veden tiheys on suurempi kuin ilman, vuorovesi voi silti tarjota energiaa, vaikka se liikkuisi hitaammin. Verrattuna energialähteisiin, kuten tuulienergiaan, tämä tekee siitä varsin tehokkaan. Lisäksi on mahdollista, että tuuliturbiini ei tuota lainkaan energiaa tuulettomana päivänä.

6. Kestävät laitteet

Vuorovesivoimalaitokset voivat selviytyä paljon kauemmin kuin aurinko- tai tuulivoimalat. Sitä vastoin ne voivat selviytyä jopa neljä kertaa niin kauan. Vuorovesipadot ovat betonilinnoituksia, jotka on sijoitettu jokien suistoille.

Näiden rakennusten käyttöikä voi olla 100 vuotta. La Rance Ranskassa on erinomainen esimerkki tästä. Se aloitti toimintansa vuonna 1966 ja on toiminut siitä asti tuottaen puhdasta energiaa. Verrattuna aurinko- ja tuulivoimalaitteisiin, jotka kestävät tyypillisesti 20–25 vuotta, tämä on hyvä asia.

Lisäksi tehokkuudesta riippuen laitteet voivat huonontua ja lopulta vanhentua. Joten pitkällä aikavälillä vuorovesivoima on parempi vaihtoehto kustannustehokkaasta näkökulmasta.

Vuorovesienergian haitat

• Asennuspaikkoja rajoitetusti
• Huolto ja korroosio
• Kallis
• Vaikutukset ympäristöön
• Energian kysyntä

1. Asennuspaikkoja rajoitetusti

Vuorovesivoimalaitokselle ehdotetun asennuspaikan on täytettävä useita tiukkoja standardeja, ennen kuin rakentaminen voidaan aloittaa. Niiden on sijaittava rannikolla, mikä rajoittaa rannikolla olevia osavaltioita mahdollisina asemapaikkoina.

Sopivan kohteen tulee täyttää myös muut kriteerit. Esimerkiksi vuorovesivoimalaitoksille on valittava paikat, joissa nousuveden ja laskuveden välinen korkeusero on riittävä turbiinien ajamiseen.

Tämä rajoittaa paikkoja, joihin voimalaitokset voidaan rakentaa, mikä tekee vuorovesivoiman yleisestä soveltamisesta haastavaa. Energiaa on tällä hetkellä vaikea ja kallista toimittaa pitemmälle. Tämä johtuu siitä, että monet nopeat vuorovesivirrat tapahtuvat lähettyvillä laivakanavia ja toisinaan liian kaukana verkosta.

Tämä on jälleen yksi este tämän energialähteen käytölle. On kuitenkin toivoa, että tekniikka kehittyy ja vuorovesienergialaitteita voidaan asentaa offshore-alueelle. Toisaalta, toisin kuin vesivoima, vuorovesienergia ei aiheuta maata tulvia.

2. Huolto ja korroosio

Koneet voivat ruostua veden ja itse suolaveden toistuvan liikkeen vuoksi. Vuorovesivoimalaitoksen laitteet vaativat siksi säännöllistä huoltoa.

Järjestelmät voivat myös olla kalliita, koska niiden suunnittelussa on käytettävä korroosionkestäviä materiaaleja. Vuorovesienergian tuotanto vaatii laitteita, jotka kestävät jatkuvan veden altistumisen turbiineista kaapelointiin.

Tavoitteena on tehdä vuorovesienergiajärjestelmistä mahdollisimman luotettavia ja huoltovapaita, koska ne ovat kalliita ja haastavia käyttää. Silti ylläpito on edelleen välttämätöntä, ja kaiken veden alla olevan kanssa työskentely on vaikeampaa.

3. Kalliita

Vuorovesivoiman korkeat alkukustannukset ovat yksi sen suurimmista haitoista. Koska veden tiheys on suurempi kuin ilman, vuorovesienergiaturbiinien on oltava paljon kestävämpiä kuin tuuliturbiinit. Eri vuorovesivoimaloiden rakennuskustannukset vaihtelevat käyttämänsä tekniikan mukaan.

Vuorovesipadot, jotka ovat pääasiassa matalaseinäisiä patoja, ovat päärakennusmateriaali suurimmassa osassa tällä hetkellä käytössä olevista vuorovesivoimaloista. Koska on tarpeen asentaa suuri betonirakenne ja turbiinit, vuorovesipadon rakentaminen on erittäin kallista.

Yksi tärkeimmistä syistä, miksi vuorovesivoima on ollut hidasta kiinni, on kustannuseste.

4. Ympäristövaikutukset

Vuorovesienergia ei ole täysin ympäristöystävällistä, vaikka se on uusiutuvaa. Vuorovesienergiaa tuottavien laitosten rakentaminen voi vaikuttaa merkittävästi lähialueen ekosysteemiin. Vuorovesiturbiineilla on sama ongelma meren elävien törmäysten yhteydessä kuin tuuliturbiinit lintujen kanssa.

Kaikki meren lajit, jotka yrittävät uida turbiinien siipien yli pyöriessään, aiheuttavat katastrofaalisen vaurion tai kuoleman vaara. Lisäksi ne vaarantavat vesikasvillisuutta muuttamalla suiston rakennetta lietelaskeumamuutoksilla. Vuorovesiturbiinit tuottavat myös matalatasoista vedenalaista melua, joka on haitallista meren eläimille, kuten hylkeille.

Vielä vahingollisempaa ympäröivälle ekosysteemille ovat vuorovesipadot. Ne eivät ainoastaan ​​aiheuta samoja ongelmia kuin turbiinit, vaan niillä on myös vaikutus, joka on verrattavissa patojen vaikutukseen. Vuorovesipadot häiritsevät kalojen vaellusta ja aiheuttavat tulvia, jotka muuttavat maisemaa pysyvästi.

5. Energian kysyntä

Vaikka vuorovesivoima tuottaa ennustettavissa olevia määriä sähköä, se ei tuota jatkuvasti. Vaikka vuorovesivoimalaitoksen sähköntuotannon tarkka ajankohta on tiedossa, energian tarjonta ja kysyntä eivät välttämättä kohtaa.

Esimerkiksi vuorovesisähköä tuotetaan noin keskipäivällä, jos nousuvesi on tuohon aikaan. Aamulla ja illalla energiankulutus on tyypillisesti suurin, ja vähiten keskipäivällä.

Siksi vuorovesivoimalaa ei tarvita, vaikka se tuottaa kaiken tämän sähkön. Sen tuottaman energian käytön maksimoimiseksi vuorovesivoima olisi yhdistettävä akun varastointiin.

Yhteenveto

Vuorovesivoima muuntaa sen hyödylliseksi sähköksi hyödyntämällä siirtyvien vuorovesien ja merivirtojen tuottamaa energiaa. Vuorovesipadot, vuorovesivirtageneraattorit ja vuorovesi-aidat ovat vain muutamia esimerkkejä erilaisista teknologioista, joita voidaan käyttää vuorovesivoiman valjastukseen.

Vuorovesivoiman tärkeimmät edut ovat, että se on luotettava, hiilidioksiditon, uusiutuva ja tarjoaa suuren tehon.

Vuorovesivoiman suurimpia haittoja ovat se, että asennuspaikkoja on vähän, se on kallista, turbiinit voivat vahingoittaa ekosysteemiä ja teho ei aina täytä huippuenergian tarvetta.

Vuorovesienergialla on potentiaalia ohittaa muut energialähteet vuorovesivoimatekniikan ja energian varastoinnin kehittyessä.

Suositukset

• 20 faktaa vesivoimasta, jota et koskaan tiennyt
  .
• Vetykäyttöiset ajoneuvot: Tunne edut ja haitat
  .
• Miten vesivoima toimii
  .
• Geotermisen energian edut ja haitat
  .
• Miten biopolttoaine toimii? 10 askelta biopolttoaineen tuotantoon