في عالم الطاقات المتجددة تبرز بعض المصادر المعروفة على نطاق واسع مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، ولكن هناك أيضا مصادر أخرى أقل شهرة مثل طاقة مياه البحر. ويستفيد هذا النوع من الطاقة المتجددة من المد والجزر في المحيطات لتحويل حركة المياه إلى كهرباء. ولهذا أ محطة طاقة المد والجزرحيث يتم تحويل الطاقة الحركية للمد والجزر إلى طاقة كهربائية.
في هذه المقالة سوف تكتشف ما محطة طاقة المد والجزروطريقة عملها وخصائصها ومزاياها وعيوبها، وكذلك الوضع الحالي لهذه التكنولوجيا في العالم.
طاقة المد والجزر
تمتلك المحيطات إمكانات طاقة هائلة يمكن تحويلها إلى كهرباء باستخدام تقنيات مختلفة. وفقا لمعهد تنويع وتوفير الطاقة (IDAE)، هناك عدة أنواع من الطاقات البحرية:
- الطاقة من التيارات البحرية: وهي تعتمد على تسخير الطاقة الحركية لتيارات المحيطات لتوليد الكهرباء، على غرار طريقة عمل توربينات الرياح.
- طاقة الأمواج: تُعرف أيضًا باسم الحركة الموجية، وهي تستفيد من الطاقة الميكانيكية لحركة الأمواج.
- الطاقة الحرارية للمحيطات: يتم الحصول عليه من الفرق في درجات الحرارة بين المياه السطحية وأعماق المحيطات.
- طاقة مياه البحر: وهي تستفيد من انحسار وتدفق مياه البحر، الناجم عن جاذبية الشمس والقمر، لتوليد الطاقة الكهربائية من خلال التوربينات.
ومن بين كل هؤلاء، طاقة مياه البحر انها تبرز لإمكانية التنبؤ بها. المد والجزر هي ظواهر طبيعية دورية ويمكن التنبؤ بها، مما يسمح لنا بتقدير دقيق للوقت الذي يمكن فيه توليد الكهرباء.
محطة طاقة المد والجزر
ل محطة طاقة المد والجزر وهو المكان الذي تتحول فيه حركة المد والجزر إلى طاقة كهربائية. هناك عدة طرق لتحقيق ذلك، ولكل منها خصائصها الخاصة:
مولدات تيار المد والجزر
الكثير مولدات تيار المد والجزر (TSG) وهي مولدات تستخدم الطاقة الحركية لتحريك المياه، على غرار تشغيل توربينات الرياح. هذه الطريقة أكثر اقتصادا ولها تأثير بيئي أقل مقارنة بالأنظمة الأخرى.
سدود المد والجزر
وتستفيد سدود المد والجزر من الطاقة المائية الكامنة التي تظهر بسبب اختلاف مستوى المد والجزر بين ارتفاع وانخفاض المد. وهي تعمل بمثابة حواجز هائلة مع توربينات، تُبنى عمومًا عند مدخل الخلجان أو البحيرات. وعلى الرغم من تكلفتها العالية والأثر البيئي الذي تولده، فإنها قادرة على إنتاج الطاقة باستمرار.
طاقة المد والجزر الديناميكية
هذه الطريقة في المرحلة النظرية وتجمع بين الطريقتين السابقتين. المعروف باسم طاقة المد والجزر الديناميكية (DTP)يعتمد المشروع على الاستفادة من الطاقة الحركية والمحتملة لتدفقات المد والجزر، من خلال بناء السدود الكبيرة التي تحفز مراحل المد والجزر المختلفة وتحريك توربيناتها.
تشغيل محطة طاقة المد والجزر
تشغيل أ محطة طاقة المد والجزر وهي تعتمد على مبادئ الطاقة الحركية والطاقة الكامنة، مستفيدة من حركة الماء التي ترتفع وتنخفض مع المد والجزر. بشكل عام، تقع عند مصبات الأنهار أو الخلجان، حيث يتم بناء السدود مع توربينات في القاعدة.
يمتلئ الخزان الذي أنشأه السد عند ارتفاع المد ويفرغ عند انخفاض المد. عندما يمر الماء عبر التوربينات، فإنها تولد الكهرباء بسبب حركة شفراتها. تعتمد عملية تحويل الطاقة، إلى حد كبير، على الفرق في الارتفاع بين المد العالي والمنخفض: فقط في الأماكن التي يكون فيها هذا الفرق 5 أمتار على الأقل (وفقًا لـ IDAE) يتم بناء محطة طاقة المد والجزر.
مزايا وعيوب
La طاقة مياه البحر يقدم العديد من المزايا والعيوب التي يجب مراعاتها. وفيما يلي نسلط الضوء على بعض الجوانب الأكثر أهمية:
ميزة
- إنه مصدر للطاقة تنظيف التي لا تنتج غازات الدفيئة أو الملوثات الأخرى.
- المد والجزر هي لا ينضب ويمكن التنبؤ بها، مما يضمن مصدرًا ثابتًا للطاقة.
- ولا يتطلب وقودًا إضافيًا لأنه يتم توليده فقط عن طريق الحركة الطبيعية للمياه.
- صيانتها منخفضة نسبيًا، مع أ عمر مفيد طويل (أكثر من 75 عامًا في بعض الحالات).
عيوب
- ارتفاع تكلفة التثبيت: إن بناء السدود والبنية التحتية الأخرى أمر مكلف إلى حد كبير.
- التأثير البصري والبيئي: يمكن لسدود المد والجزر أن تغير المناظر الطبيعية وتؤثر على النظم البيئية المحلية، مثل الطيور البحرية أو الأنواع المائية.
- إنه خيار قابل للتطبيق فقط في المناطق الجغرافية حيث يكون الفرق بين المد المرتفع والمنخفض كبيرًا.
وعلى الرغم من هذه العيوب، تظل طاقة المد والجزر خيارًا واعدًا في مجال الطاقة المتجددة، مع إمكانات كبيرة في مناطق ساحلية محددة.
الوضع الحالي لطاقة المد والجزر في جميع أنحاء العالم
منذ عام 1966، عندما تم افتتاح أول محطة لتوليد طاقة المد والجزر في لارانس، فرنسالقد تقدمت التكنولوجيا، على الرغم من أنها لا تزال تمثل جزءًا صغيرًا من الطاقة المتجددة العالمية. دول مثل كوريا الجنوبية, كندا و المملكة المتحدة لقد قاموا بالفعل ببناء محطات مهمة لتوليد طاقة المد والجزر، و مضيق جبل طارق تم تحديده كموقع ذو إمكانات كبيرة في إسبانيا.
تشمل بعض المرافق البارزة عالميًا ما يلي:
- موتريكو، إسبانيا: على الرغم من أنها تصنف عادة على أنها طاقة المد والجزر، إلا أنها تستخدم في الواقع طاقة الأمواج.
- بحيرة سيهوا، كوريا الجنوبية: وتعد هذه المحطة هي الأكبر في العالم بقدرة 254 ميجاوات.
- لا رانس، فرنسا: ولا تزال أول محطة طاقة مد وجزر تم بناؤها على الإطلاق، تعمل منذ عام 1966، وتولد حوالي 240 ميجاوات.
- مشروع MayGen، اسكتلندا: ومع قدرة متوقعة تصل إلى 398 ميجاوات، يعد أحد أكثر التطورات الواعدة في مجال طاقة المد والجزر.
ومع التطور التكنولوجي والإمكانات التي توفرها الطاقات المتجددة، فمن المرجح أن تستمر طاقة المد والجزر في التطور في المستقبل القريب، مما يسمح بمشاركة أكبر في مزيج الطاقة العالمي.