בעולם האנרגיות המתחדשות בולטים כמה מקורות ידועים כמו אנרגיית השמש והרוח, אבל יש גם מקורות אחרים פחות מוכרים, כמו למשל אנרגיית מי ים. סוג זה של אנרגיה מתחדשת מנצל את הגאות והשפל באוקיינוס כדי להמיר את תנועת המים לחשמל. לשם כך, א תחנת כוח גאות ושפל, שם מתרחשת הפיכת האנרגיה הקינטית של הגאות והשפל לאנרגיה חשמלית.
במאמר זה תגלו מה א תחנת כוח גאות ושפל, איך זה עובד, מאפיינים, יתרונות וחסרונות, כמו גם המצב הנוכחי של טכנולוגיה זו בעולם.
אנרגיית גאות ושפל
לאוקיינוסים יש פוטנציאל אנרגיה עצום שניתן להפוך לחשמל באמצעות טכנולוגיות שונות. על פי המכון לגיוון וחיסכון באנרגיה (IDAE), ישנם מספר סוגים של אנרגיות ימיות:
- אנרגיה מזרמי אוקיינוס: היא מבוססת על רתימת האנרגיה הקינטית של זרמי האוקיינוס להפקת חשמל, בדומה לאופן שבו פועלות טורבינות רוח.
- אנרגיית גל: המכונה גם תנועת גלים, היא מנצלת את האנרגיה המכנית של תנועת הגלים.
- אנרגיה תרמית של האוקיינוס: הוא מתקבל מהפרש הטמפרטורות בין המים פני השטח למעמקי האוקיינוס.
- אנרגיית מי ים: הוא מנצל את הגאות והשפל של מי הים, הנגרמים מפעולת הכבידה של השמש והירח, כדי להפיק אנרגיה חשמלית דרך טורבינות.
בין כולם, ה אנרגיית מי ים זה בולט בזכות הניבוי שלו. גאות ושפל הן תופעות טבע תקופתיות וצפויות, מה שמאפשר לנו להעריך במדויק מתי ניתן להפיק חשמל.
תחנת כוח גאות
א תחנת כוח גאות ושפל זה המקום שבו תנועת הגאות והשפל מומרת לאנרגיה חשמלית. ישנן מספר שיטות להשיג זאת, כל אחת עם המאפיינים המיוחדים שלה:
מחוללי זרם גאות ושפל
ل מחוללי זרם גאות (TSG) הם גנרטורים המשתמשים באנרגיה הקינטית של מים נעים, בדומה לפעולת טורבינות רוח. שיטה זו חסכונית יותר ובעלת השפעה סביבתית מופחתת בהשוואה למערכות אחרות.
סכרי גאות ושפל
סכרי גאות ושפל מנצלים את אנרגיית המים הפוטנציאלית המופיעה בשל הפרש המפלס בין גאות לשפל. הם מתפקדים כמחסומים עצומים עם טורבינות, שנבנו בדרך כלל בכניסה למפרצים או לגונות. למרות העלות הגבוהה שלהם וההשפעה הסביבתית שהם מייצרים, הם מסוגלים להפיק אנרגיה ללא הרף.
אנרגיית גאות דינמית
שיטה זו נמצאת בשלב התיאורטי ומשלבת את השתיים הקודמות. ידוע בתור כוח גאות דינמי (DTP), מבוססת על ניצול האנרגיה הקינטית והפוטנציאלית כאחד של זרימות גאות ושפל, באמצעות בניית סכרים גדולים המעוררים שלבי גאות ושפל שונים ומגייסים את הטורבינות שלהם.
הפעלת תחנת הכוח הגאות והשפל
הפעולה של א תחנת כוח גאות ושפל הוא מבוסס על עקרונות של אנרגיה קינטית ופוטנציאלית, תוך ניצול תנועת המים העולים ויורדים עם הגאות והשפל. בדרך כלל, הם ממוקמים בשפך של נהרות או מפרצים, שם נבנים סכרים עם טורבינות בבסיסם.
המאגר שנוצר מהסכר מתמלא בשעת הגאות ומתרוקן בשפל. כאשר המים עוברים דרך הטורבינות, הם מייצרים חשמל עקב תנועת הלהבים שלהם. תהליך המרת האנרגיה תלוי במידה רבה בהפרש הגובה בין גאות לשפל: רק במקומות שבהם הפרש זה הוא לפחות 5 מטרים (על פי IDAE) בניית תחנת כוח גאות ושפל.
יתרונות וחסרונות
La אנרגיית מי ים מציע מספר יתרונות וחסרונות שיש לקחת בחשבון. להלן, נדגיש כמה מההיבטים החשובים ביותר:
יתרון
- זה מקור אנרגיה לְנַקוֹת שאינו מייצר גזי חממה או מזהמים אחרים.
- הגאות והשפל הם לֹא אַכזָב וצפוי, מה שמבטיח מקור אנרגיה קבוע.
- הוא אינו דורש דלק נוסף מכיוון שהוא נוצר רק על ידי תנועה טבעית של מים.
- התחזוקה שלו נמוכה יחסית, עם א חיים שימושיים ארוכים (מעל 75 שנים בחלק מהמקרים).
חסרונות
- עלות התקנה גבוהה: בניית סכרים ותשתיות אחרות יקרות במידה ניכרת.
- השפעה חזותית ואקולוגית: סכרי גאות ושפל יכולים לשנות את הנוף ולהשפיע על מערכות אקולוגיות מקומיות, כגון עופות ים או מינים ימיים.
- זוהי אפשרות בת קיימא רק באזורים גיאוגרפיים שבהם ההבדל בין גאות ושפל הוא משמעותי.
למרות החסרונות הללו, אנרגיית הגאות והשפל נותרה אופציה מבטיחה בתחום האנרגיה המתחדשת, עם פוטנציאל ניכר באזורי חוף ספציפיים.
המצב הנוכחי של אנרגיית הגאות והשפל ברחבי העולם
מאז 1966, כאשר נחנכה תחנת הכוח הראשונה של הגאות והשפל לה ראנס, צרפת, הטכנולוגיה התקדמה, למרות שהיא עדיין מייצגת חלק קטן מהאנרגיה המתחדשת העולמית. מדינות כמו דרום קוריאה, קנדה ו - בריטניה הם כבר בנו תחנות כוח גאות ושפל חשובות, ואת מיצר גיברלטר זוהה כמיקום עם פוטנציאל רב בספרד.
כמה מתקנים בולטים ברחבי העולם כוללים:
- מוטריקו, ספרד: למרות שהיא מסווגת בדרך כלל כאנרגיית גאות ושפל, היא למעשה משתמשת באנרגיית גלים.
- אגם סיהווה, דרום קוריאה: מפעל זה הוא הגדול בעולם, עם הספק של 254 מגה וואט.
- לה ראנס, צרפת: תחנת הכוח הגאות והשפל הראשונה שנבנתה אי פעם, הפועלת מאז 1966, עדיין מייצרת כ-240 מגוואט.
- פרויקט MayGen, סקוטלנד: עם קיבולת צפויה של עד 398 MW, זהו אחד הפיתוחים המבטיחים ביותר באנרגיית גאות ושפל.
עם האבולוציה הטכנולוגית והפוטנציאל שמציעה אנרגיות מתחדשות, סביר להניח שאנרגיית גאות ושפל תמשיך להתפתח בעתיד הקרוב, מה שיאפשר השתתפות גדולה יותר בתמהיל האנרגיה העולמי.