12 Fördelar och nackdelar för tidvattenenergi

I dag, icke fornybara resurser står för en stor del av den energi vi använder. Detta innebär i slutändan att dessa resurser så småningom kommer att ta slut. Dessutom bidrar en stor del av denna energi avsevärt till den globala uppvärmningen genom att släppa växthusgaser i atmosfär.

Som ett resultat behöver vi alternativa energikällor. Som ett resultat bör vi tänka på tidvattenenergins fördelar och nackdelar samt den växande betydelsen av att förvandla tidvattnets rörelse till ren energi.

Utöver fossila bränslen erbjuder världen oss också olika källor till förnybar energi som vi kan använda. Förutom tidvattenenergi kan detta även inkludera källor som vind och solenergi.

Traditionell energi har katastrofala miljökonsekvenser. Vi behöver tillförlitliga, långsiktiga lösningar som ett resultat, och produktion av tidvattenenergi verkar vara ett lovande alternativ för att möta våra framtida energibehov.

Vad är tidvattenenergi?

Tidvattensenergi är en typ av förnybar energi som omvandlar energi från havets skiftande tidvatten och strömmar till användbar elektricitet. Tidvattensbarrage, tidvattenströmsgeneratorer och tidvattenportar är några exempel på de olika tekniker som kan användas för att utnyttja tidvattenkraft.

Alla dessa många typer av tidvattenenergianläggningar använder tidvattenturbiner, så det är viktigt att förstå hur en turbin kan utnyttja tidvattnets kinetiska energi för att generera energi.

I likhet med hur vindkraftverk skördar vindenergi, utnyttjar tidvattenturbiner tidvattenenergi. Turbinens blad drivs av det strömmande vattnet när tidvatten och strömmar fluktuerar. En generator vrids av turbinen som sedan genererar energi.

Tidvattenenergi för- och nackdelar

Tidvattenkraft har sina egna fördelar och nackdelar, precis som all annan energiform. Här är de viktigaste fördelarna och nackdelarna med tidvattenenergi

Fördelar med Tidal energi

• Hållbar
• Noll koldioxidutsläpp
• Hög förutsägbarhet
• Hög effekt
• Producerar energi till låga priser
• Hållbar utrustning

1. Hållbart

Tidvattenenergi är en förnybar energikälla, vilket innebär att den inte tar slut när den förbrukas. Därför, genom att använda energin som tidvattnet producerar när de förändras, minskar du inte deras förmåga att göra det i framtiden.

Vi kan kontinuerligt använda den här förnybara energikällan för att tillhandahålla den energi vi behöver, oavsett om vi använder strömgeneratorer, tidvattenströmmar och spärrar, tidvattenlaguner eller till och med dynamisk tidvattenkraft.

Solens och månens gravitationskraft, som styr tidvattnet, kommer inte att försvinna snart. Tidvattenenergi är en förnybar källa eftersom den är konstant, till skillnad från fossila bränslen, som så småningom kommer att ta slut.

2. Noll koldioxidutsläpp

Tidvattenkraftverk ger el utan att producera några växthusgaser, vilket gör dem till en förnybar energikälla. Att hitta nollutsläppsenergikällor är viktigare än någonsin eftersom de är en av de främsta bidragsgivarna till klimatförändringarna.

3. Hög förutsägbarhet

Strömmar vid tidvattenlinjen är mycket förutsägbara. Eftersom låg- och högvatten följer väletablerade cykler är det enklare att förutsäga när ström kommer att genereras under dagen. Som ett resultat kan vi designa system som effektivt använder dessa tidvatten. Att sätta tidvattenenergisystem där vi kommer att observera de bästa energiutbytena, som ett exempel.

Eftersom tidvattnets och strömmarnas styrka kan förutsägas exakt gör det det också enkelt att veta hur mycket kraft som kommer att genereras av turbiner. Systemets storlek och den installerade kapaciteten är dock väsentligt olika.

Detta beror på tidvattnets konsistens, vilket vinden ibland saknar. Tidvattenkraftverk kan producera en ansenlig mängd el, även om tekniken fungerar annorlunda som ett resultat.

4. Hög effekt

Kraftanläggningar som använder tidvatten kan generera mycket el. Vatten är över 800 gånger tätare än luft, vilket är en av huvudorsakerna till detta. Det betyder att jämfört med ett vindkraftverk av samma storlek kommer ett tidvattenkraftverk att generera betydligt mer energi.

Dessutom, på grund av dess densitet, kan vatten driva en turbin även vid låga hastigheter. Så även under mindre än perfekta vattenförhållanden kan tidvattenturbiner generera enorma mängder elektricitet.

5. Producerar energi i långsamma takt

Eftersom vatten har en högre densitet än luft, kan tidvattnet fortfarande ge energi även när det rör sig långsammare. I jämförelse med energikällor som vindenergi gör detta det ganska effektivt. Dessutom finns det en chans att ett vindkraftverk inte producerar någon energi alls en dag utan vind.

6. Hållbar utrustning

Tidvattenkraftanläggningar kan överleva mycket längre än sol- eller vindkraftsparker. Däremot kan de överleva upp till fyra gånger så länge. Tidvattenspärrar är betongbefästningar placerade längs flodmynningar.

Livslängden för dessa byggnader kan nå 100 år. La Rance i Frankrike är en utmärkt illustration av detta. Den startade sin verksamhet 1966 och har varit i drift sedan dess och producerat ren energi. Jämfört med sol- och vindenergiutrustning, som vanligtvis håller i 20 till 25 år, är detta bra.

Dessutom, beroende på effektivitet, kan utrustningen försämras och så småningom bli föråldrad. Så i det långa loppet är tidvattenkraft ett bättre alternativ ur en kostnadseffektiv synvinkel.

Nackdelar med tidvattenenergi

• Begränsade installationsplatser
• Underhåll och korrosion
• Dyr
• Påverkan på miljön
• Energibehov

1. Begränsade installationsplatser

Den föreslagna installationsplatsen för ett tidvattenkraftverk måste uppfylla flera stränga standarder innan bygget kan påbörjas. De måste vara belägna vid en kustlinje, vilket begränsar de stater som är längs kusten som potentiella stationsplatser.

En lämplig plats måste även uppfylla andra kriterier. Till exempel måste platser, där höjdskillnaden mellan hög- och lågvatten är tillräcklig för att driva turbiner, väljas för tidvattenkraftverk.

Detta begränsar platserna där kraftverken kan byggas, vilket gör det utmanande att tillämpa tidvattenkraft generellt. Energi är för närvarande svårt och dyrt att leverera över längre avstånd. Detta beror på att många snabba tidvattenflöden inträffar nära farleder och ibland för långt från nätet.

Detta är ytterligare ett hinder för användningen av denna energikälla. Det finns ändå hopp om att tekniken kommer att utvecklas och tidvattensenergianordningar kommer att kunna installeras offshore. Å andra sidan, till skillnad från vattenkraft, orsakar inte tidvattenenergi att land översvämmas.

2. Underhåll och korrosion

Maskiner kan rosta på grund av den frekventa rörelsen av vatten och saltvatten i sig. Tidvattenkraftverkets utrustning kräver därför rutinunderhåll.

Systemen kan också vara dyra eftersom korrosionsbeständiga material måste användas i deras design. Tidvattenenergiproduktion kräver utrustning som kan överleva konstant exponering för vatten, från turbinerna till kablarna.

Målet är att göra tidvattenenergisystem så pålitliga och underhållsfria som möjligt eftersom de är dyra och utmanande att använda. Även fortfarande är underhåll fortfarande nödvändigt, och att arbeta med allt som är nedsänkt under vattnet är svårare.

3. Dyrt

De höga initiala kostnaderna för tidvattenkraft är en av dess främsta nackdelar. Eftersom vatten har en högre densitet än luft måste tidvattenenergiturbiner vara mycket mer robusta än vindkraftverk. Beroende på vilken teknik de använder har olika tidvattenkraftverk olika byggkostnader.

Tidvattenspärrar, som i huvudsak är lågmurade dammar, är huvudbyggnadsmaterialet i majoriteten av de tidvattenkraftverk som för närvarande är i bruk. På grund av behovet av att installera en stor betongkonstruktion såväl som turbiner, är det mycket dyrt att bygga en tidvattenspärr.

En av huvudorsakerna till att tidvattenkraften har varit trög att fånga upp är kostnadsbarriären.

4. Påverkan på miljön

Tidvattenenergi är inte helt miljönyttig, även om den är förnybar. Ekosystemet i närområdet kan påverkas avsevärt av byggandet av tidvattenenergialstrande anläggningar. Tidvattenturbiner upplever samma problem med kollisioner med marint liv som vindkraftverk gör med fåglar.

Alla marina arter som försöker simma över turbinbladen när de roterar utgör en risk för katastrofala skador eller dödsfall. Dessutom äventyrar de vattenvegetationen genom att förändra flodmynningens struktur genom förändringar i siltavsättningen. Tidvattenturbiner producerar också lågnivå undervattensljud som är skadligt för marina varelser som sälar.

Ännu mer skadliga för det omgivande ekosystemet är tidvattensfloder. De resulterar inte bara i samma problem som turbiner på deras gör, utan de har också en effekt som är jämförbar med dammar. Tidvattensfloder stör fiskvandringen och resulterar i översvämningar som permanent förändrar landskapet.

5. Energibehov

Medan tidvattenkraft genererar förutsägbara mängder elektricitet, gör den det inte kontinuerligt. Även om den exakta tidpunkten för tidvattenkraftverkets elproduktion är känd, kanske utbudet och efterfrågan på energi inte sammanfaller.

Till exempel kommer tidvattenelektricitet att genereras vid middagstid om högvatten är vid den tiden. Morgonen och kvällarna har vanligtvis den högsta energiförbrukningen, och mitt på dagen har den lägsta efterfrågan.

Därför, trots att den producerar all denna el, kommer tidvattenkraftverket inte att behövas. För att maximera användningen av den energi som den genererar, skulle tidvattenkraft behöva kopplas till batterilagring.

Slutsats

Genom att använda energin som genereras av skiftande tidvatten och havsströmmar, omvandlar tidvattenkraft den till användbar elektricitet. Tidvattenspärrar, tidvattenströmsgeneratorer och tidvattensstängsel är bara några exempel på de olika tekniker som kan användas för att utnyttja tidvattenkraften.

De viktigaste fördelarna med tidvattenkraft är att den är pålitlig, kolfri, förnybar och erbjuder en stor effekt.

De största nackdelarna med tidvattenkraft inkluderar det faktum att det finns få platser för installation, det är dyrt, turbinerna kan skada ekosystemet och att effektuttaget inte alltid möter toppenergibehovet.

Tidvattenenergi har potential att ta om andra energikällor när tidvattenkraftsteknologier och energilagring går framåt.

Rekommendationer

• 20 fakta om vattenkraft du aldrig visste
  .
• Vätgasdrivna fordon: Lär dig fördelarna och nackdelarna
  .
• Hur fungerar vattenkraft
  .
• Geotermisk energi för- och nackdelar
  .
• Hur fungerar biobränsle? 10 steg till biobränsleproduktion