Hydro-elektrische en getijdencentrales zijn momenteel veelbelovende energievoorzieningen. Dit materiaal houdt rekening met de energie van eb en vloed: de voor- en nadelen van getijdencentrales, het werkingsprincipe, de werking van TPP's en objecten die gepland zijn voor de bouw.
Alternatieve energiebronnen in één oogopslag
Vandaag de dag houden veelbelovende energiebronnen de hoofden van niet alleen milieuactivisten en wetenschappers, maar ook zakenmensen, ingenieurs en investeerders bezig. Alternatieve energiebronnen (eb en vloed, zon, wind) zijn interessant vanwege hun winstgevendheid en relatief lage bedreiging voor de milieuveiligheid. In 2010 waren niet-traditionele bronnen van energievoorziening goed voor ongeveer 5% van het totale verbruik van de mensheid. Bijna 2% (van de wereldwijde waarde) werd gegenereerd door getijdencentrales.
Hoe getijdencentrales werken
Eb en vloed energie interesseert de mensheid in de eerste plaats vanwege haaronuitputtelijkheid. De eerste pogingen om het voorgoed te gebruiken zijn gedaan sinds de tiende eeuw, toen ze begonnen met het aanleggen van kleine dammen met waterreservoirs en later graanmolens. Soortgelijke prototypes van moderne getijdencentrales worden nog steeds gebruikt in de nationale economie.
Met de ontdekking van elektriciteit werden mechanische "krachtcentrales" vervangen door meer vertrouwd voor de moderne mens. Tegenwoordig roteert de energie van de getijden van de zee de bladen van enorme turbines, die worden omgezet in elektrische energie. Zo wordt hetzelfde principe gebruikt als enkele eeuwen geleden, alleen enigszins aangepast aan de moderne omstandigheden en toegenomen behoeften.
Eb en vloed energieproblemen
Het bouwen van getijdencentrales is een zeer kostbare onderneming. Daarnaast is vanuit financieel oogpunt de aanleg van grote TPP's gunstig, wat volstrekt ongepast is voor afgelegen of dunbevolkte regio's. Andere problemen zijn onder meer:
- fluctuerend vermogen van de getijdencentrale, door de verandering in de hoogte van de getijden (en de energie van de getijden verandert ook) elke twee weken;
-
verschil tussen de gebruikelijke periode van de zonnedag en het tijdstip waarop de getijden optreden;
- verschuiving tussen optimale energieopwekkingstijd en -verbruik;
- in sommige gevallen zijn extra stroombronnen nodig in de buurt van de getijdencentrale.
Bestaat ookde mening dat de actieve werking van getijdencentrales zal leiden tot milieuproblemen die voorheen onbekend waren voor de mensheid - de vertraging van de rotatie van de aarde. Dit laatste wordt niet bevestigd door gezaghebbende bronnen in wetenschappelijke kringen. De werking van een groot aantal TPP's zal de lengte van de dag negen keer zo kort doen toenemen als de energie van de getijden (natuurlijke getijweerstand).
Voordelen van het bouwen van getijdencentrales
Tegen de achtergrond van rampen en ongelukken die zelden gebeuren in kerncentrales, maar een lange herinnering aan zichzelf achterlaten, lijken alternatieve energiebronnen een veilig alternatief. Hoewel er veel uitdagingen zijn bij het bouwen van getijdencentrales, zijn er ook veel voordelen:
- Duurzaamheid. In het geval van PES wordt de kans op een door de mens veroorzaakte ramp met daaropvolgende besmetting van uitgestrekte gebieden teruggebracht tot bijna nul. Er zijn ook geen schadelijke emissies in de atmosfeer door de verbranding van brandstof.
- Betrouwbaarheid. Getijdencentrales werken stabiel, zowel in de standaardmodus als bij piekbelastingen.
- Lage energiekosten. In vergelijking met andere soorten energiecentrales heeft PES lage energiekosten, wat werd bevestigd door de echte bedrijfsresultaten.
- Hoog rendement. De efficiëntie van het omzetten van natuurlijke energie in bruikbare energie bereikt 80%, terwijl windenergiecentrales tot 30% efficiëntie leveren en zonne-energie- gemiddeld 5-15%, maar in sommige gevallen was het mogelijk om de efficiëntie van 35% vast te stellen.
La Rance: Eerste getijdencentrale
Het referentiepunt voor de verspreiding van getijdencentrales was 1967, toen La Rance, de eerste TPP in Frankrijk, in de historische regio Bretagne, in gebruik werd genomen. Het gebruik van getijdenenergie was hier te wijten aan aanzienlijke getijden, tot dertien en een halve meter met een gebruikelijke hoogte van acht meter.
De capaciteit van de La Rance TPS is 240 MW en de kosten van één energie-eenheid (kWh) zijn anderhalf keer lager dan gebruikelijk voor Franse elektriciteitscentrales. De dam van de energiecentrale vervult niet alleen de functies om de ononderbroken werking van de energievoorziening te verzekeren, maar is ook een brug waarover de weg loopt en de steden Dinard en St. Malo met elkaar verbindt. Bovendien is "La Rance" een populaire toeristische attractie die tot tweehonderdduizend reizigers naar Frankrijk trekt.
PES in Zuid-Korea: de krachtigste energiecentrale
Sikhvinskaya TPP is een andere uitstekende faciliteit voor alternatieve energie, gelegen aan de noordwestkust van Zuid-Korea in een kunstmatige baai. De centrale werd in 2011 in gebruik genomen en duwde 's werelds eerste TPP al snel naar de tweede positie qua capaciteit.
Direct aan de bouw van de energiecentrale ging de noodzaak om te creërenzoet water reservoir. Later begon de kwaliteit van het water te verslechteren en in 1997 (na bevestiging van de vermoedens en het ontwikkelen van oplossingen door het mariene onderzoeksinstituut), werd besloten om een gat in de dam te maken. Dit maakte het mogelijk om de energie van de eb en vloed te gebruiken. De bouw van de TPP begon in 2003 en zou in 2009 van start gaan. Door vertragingen in de bouw werd de energiecentrale in 2011 gelanceerd.
Getijdencentrales elders in de wereld
Eb- en vloedlanden zijn niet beperkt tot het progressieve Frankrijk en het technologisch geavanceerde Zuid-Korea. Getijdencentrales in gebruik in:
- VK;
- Noorwegen;
- Canada;
- China;
- India;
- Verenigde Staten van Amerika.
Er zijn nog meer staten van plan om dergelijke faciliteiten te bouwen.
Getijdencentrales in Rusland
In Rusland wordt sinds 1968 getijdenenergie gebruikt als onderdeel van de exploitatie van een experimentele TPP op Kisla Guba in de Barentszzee (foto). Tijdens de Sovjettijd werden projecten ontwikkeld voor de bouw van nog drie getijdencentrales (een in de Witte Zee en twee in de Zee van Okhotsk). Er is niets bekend over de huidige status van beide faciliteiten, terwijl de Mezen TPP, die wordt ontworpen in de regio Archangelsk, de kans heeft om de krachtigste getijdencentrale ter wereld te worden. Ook in de ontwerpfase bevindt zich de noordelijke TPP op het Kola-schiereiland.
Plannen voor toekomstig gebruik
Eb en vloed energie wordt door de wereldgemeenschap erkend als een veelbelovende bron, zodat verschillende TPP-projecten actief worden ontwikkeld in verschillende landen van de wereld. Zo is het de bedoeling om in de nabije toekomst getijdencentrales te bouwen in Zuid-Korea, Schotland, de Indiase deelstaat Gujarat, New York en de stad Swansea in het VK. Het rationele gebruik van een dergelijke hulpbron zal het aandeel van energie dat op de traditionele manier wordt verkregen aanzienlijk verminderen, in de richting van een milieuvriendelijkere, betrouwbaardere en veiligere oplossing.
