Nhà máy thủy điện và thủy triều hiện đang là những công trình năng lượng khá hứa hẹn. Tài liệu này sẽ xem xét năng lượng của ebbs và dòng chảy: ưu và nhược điểm của các nhà máy điện thủy triều, nguyên lý hoạt động, các TPP vận hành và các đối tượng được lên kế hoạch xây dựng.
Nguồn năng lượng thay thế trong nháy mắt
Ngày nay, các nguồn năng lượng đầy hứa hẹn chiếm trọn tâm trí không chỉ của các nhà môi trường và nhà khoa học, mà còn cả các doanh nhân, kỹ sư và nhà đầu tư. Các nguồn năng lượng thay thế (giảm và dòng chảy, mặt trời, gió) đang được quan tâm do khả năng sinh lợi của chúng và mức độ đe dọa tương đối thấp đối với an toàn môi trường. Năm 2010, các nguồn cung cấp năng lượng phi truyền thống chiếm khoảng 5% tổng lượng tiêu thụ của nhân loại. Gần 2% (giá trị toàn cầu) được tạo ra bởi các nhà máy điện thủy triều.
Cách hoạt động của các nhà máy điện thủy triều
Năng lượng giảm và dòng chảy quan tâm nhân loại chủ yếu vìkhông cạn kiệt. Những nỗ lực đầu tiên để sử dụng nó cho mục đích tốt đã được thực hiện từ thế kỷ thứ mười, khi họ bắt đầu tạo ra các đập nhỏ với các hồ chứa nước, và sau này là các nhà máy xay xát ngũ cốc. Các nguyên mẫu tương tự của các nhà máy điện thủy triều hiện đại vẫn được sử dụng trong nền kinh tế quốc dân.
Với sự phát hiện ra điện, các "nhà máy điện" cơ khí đã được thay thế bằng những thứ quen thuộc hơn với con người hiện đại. Ngày nay, năng lượng của thủy triều làm quay cánh của các tua-bin khổng lồ, được chuyển thành năng lượng điện. Do đó, nguyên tắc tương tự vẫn được sử dụng như vài thế kỷ trước, chỉ được sửa đổi một chút để phù hợp với điều kiện hiện đại và nhu cầu ngày càng cao.
Vấn đề về năng lượng suy giảm và dòng chảy
Xây dựng nhà máy điện thủy triều là một công việc rất tốn kém. Ngoài ra, trên quan điểm tài chính, việc xây dựng các TPP lớn là có lợi, điều này hoàn toàn không phù hợp với các vùng sâu, vùng xa, dân cư thưa thớt. Các vấn đề khác bao gồm:
- công suất dao động của nhà máy điện thủy triều, do sự thay đổi độ cao của thủy triều (và năng lượng của thủy triều cũng thay đổi) hai tuần một lần;
-
sự khác biệt giữa chu kỳ thông thường trong ngày mặt trời và thời gian xuất hiện thủy triều;
- chuyển đổi giữa thời gian tạo ra năng lượng tối ưu và mức tiêu thụ;
- trong một số trường hợp cần nguồn điện bổ sung gần nhà máy điện thủy triều.
Cũng tồn tạiý kiến cho rằng hoạt động tích cực của các nhà máy điện thủy triều sẽ dẫn đến các vấn đề môi trường mà trước đây nhân loại chưa từng biết đến - đó là sự giảm tốc độ quay của Trái đất. Điều thứ hai không được xác nhận bởi các nguồn có thẩm quyền trong giới khoa học. Hoạt động của một số lượng lớn các TPP sẽ làm tăng độ dài của ngày lên ít hơn 9 lần so với năng lượng của thủy triều (lực cản của thủy triều tự nhiên).
Lợi ích của việc xây dựng nhà máy điện thủy triều
Trong bối cảnh thảm họa và tai nạn hiếm khi xảy ra tại các nhà máy điện hạt nhân, nhưng để lại ký ức lâu dài cho bản thân, các nguồn năng lượng thay thế giống như một giải pháp thay thế an toàn. Mặc dù có nhiều thách thức trong việc xây dựng các nhà máy điện thủy triều, nhưng cũng có rất nhiều lợi ích:
- Bền vững. Trong trường hợp của PES, xác suất xảy ra thảm họa nhân tạo với sự ô nhiễm tiếp theo của các vùng lãnh thổ rộng lớn gần như bằng không. Cũng không có khí thải độc hại vào khí quyển từ quá trình đốt cháy nhiên liệu.
- Độ tin cậy. Các nhà máy điện thủy triều hoạt động ổn định cả ở chế độ tiêu chuẩn và phụ tải cao điểm.
- Chi phí năng lượng thấp. So với các loại nhà máy điện khác, PES có chi phí năng lượng thấp, điều này đã được khẳng định bằng kết quả vận hành thực tế.
- Hiệu quả cao. Hiệu suất chuyển đổi năng lượng tự nhiên thành năng lượng sử dụng đạt 80%, trong khi các nhà máy điện gió cho hiệu suất lên đến 30%, và năng lượng mặt trời- trung bình 5-15%, nhưng trong một số trường hợp, có thể sửa chữa hiệu quả 35%.
La Rance: Nhà máy điện thủy triều đầu tiên
Điểm tham chiếu cho sự lan rộng của các nhà máy điện thủy triều là năm 1967, khi La Rance, TPP đầu tiên đặt tại Pháp, trong khu vực lịch sử của Brittany, được đưa vào hoạt động. Việc sử dụng năng lượng thủy triều ở đây là do thủy triều đáng kể, đạt tới 13 mét rưỡi với độ cao thông thường là tám mét.
Công suất của La Rance TPS là 240 MW và chi phí cho một đơn vị năng lượng (kWh) thấp hơn một lần rưỡi so với thông thường đối với các nhà máy điện của Pháp. Đập của nhà máy điện không chỉ thực hiện các chức năng đảm bảo hoạt động liên tục của cơ sở năng lượng mà còn là một cây cầu mà con đường đi qua, nối hai thành phố Dinard và St. Malo. Ngoài ra, "La Rance" là một điểm du lịch nổi tiếng thu hút tới hai trăm nghìn du khách đến Pháp.
PES ở Hàn Quốc: nhà máy điện mạnh nhất
Sikhvinskaya TPP là một cơ sở năng lượng thay thế nổi bật khác, nằm trên bờ biển phía tây bắc của Hàn Quốc trong một vịnh nhân tạo. Nhà máy điện được đưa vào vận hành năm 2011 và nhanh chóng đẩy khối TPP đầu tiên trên thế giới lên vị trí thứ hai về công suất.
Trực tiếp, việc xây dựng nhà máy điện có trước nhu cầu tạo rahồ chứa nước ngọt. Sau đó, chất lượng nước bắt đầu xấu đi, và vào năm 1997 (sau khi xác nhận linh cảm và phát triển các giải pháp của viện nghiên cứu biển), người ta quyết định đục một lỗ trên con đập. Điều này làm cho nó có thể sử dụng năng lượng của ebbs và dòng chảy. Việc xây dựng TPP bắt đầu vào năm 2003 và dự kiến khởi động vào năm 2009. Do sự chậm trễ trong xây dựng, nhà máy điện đã được khởi động vào năm 2011.
Nhà máy điện thủy triều ở những nơi khác trên thế giới
Các quốc gia suy giảm không chỉ giới hạn ở Pháp và Hàn Quốc về công nghệ tiên tiến. Các nhà máy điện thủy triều vận hành tại:
- ANH;
- Nauy;
- Canada;
- Trung Quốc;
- Ấn Độ;
- Hợp chủng quốc Hoa Kỳ.
Một số bang khác đang có kế hoạch xây dựng các cơ sở như vậy.
Nhà máy điện thủy triều ở Nga
Ở Nga, năng lượng thủy triều đã được sử dụng từ năm 1968 như một phần của hoạt động của TPP thử nghiệm trên Kisla Guba ở Biển Barents (ảnh). Trong thời Liên Xô, các dự án đã được phát triển để xây dựng thêm ba nhà máy điện thủy triều (một ở Biển Trắng và hai ở Biển Okhotsk). Không có gì được biết về tình trạng hiện tại của cả hai cơ sở, trong khi Mezen TPP, đang được thiết kế ở vùng Arkhangelsk, có cơ hội trở thành nhà máy điện thủy triều mạnh nhất trên thế giới. Cũng ở giai đoạn thiết kế là TPP phía Bắc trên Bán đảo Kola.
Kế hoạch sử dụng trong tương lai
Năng lượng dòng chảy và dòng chảy được cộng đồng thế giới công nhận là một nguồn đầy hứa hẹn, do đó một số dự án TPP đang được tích cực phát triển ở các quốc gia khác nhau trên thế giới. Do đó, trong tương lai gần, dự kiến xây dựng các nhà máy điện thủy triều ở Hàn Quốc, Scotland, bang Gujarat của Ấn Độ, New York và thành phố Swansea ở Anh. Việc sử dụng hợp lý các nguồn tài nguyên như vậy sẽ làm giảm đáng kể tỷ lệ năng lượng thu được theo cách truyền thống, hướng tới một giải pháp thân thiện với môi trường, đáng tin cậy và an toàn hơn.
