Tidevandseffekt er en af de største vedvarende energikilder, men også en af de mest infantile. Hvad er nogle tidevandsenergifordele og ulemper, der skal overvejes, når vi ønsker at investere i denne relativt grønne energikilde?

Ved hjælp af tidevandets kraft produceres energi fra tyngdekraften fra både månen og solen, som trækker vand opad, mens jordens rotations- og tyngdekraft trækker vand ned og derved skaber høj og lav tidevand.

Denne bevægelse af vand fra de tidlige tidevand er en naturlig form for kinetisk energi.

Alt, hvad der kræves, er en dampgenerator, tidevandsturbine eller den mere innovative DTP-teknologi (Dynamic Tidal Power) for at omdanne kinetisk energi til elektricitet. Ingeniørfirmaet SIMEC Atlantis designede for nylig verdens største tidevandsmølle med en rotor, som kan generere mere elektricitet til lavere omkostninger ved drift og vedligeholdelse.

Tidevand er imidlertid i øjeblikket ikke den billigste form for vedvarende energi, og de virkelige virkninger af tidevandskraft på miljøet er endnu ikke bestemt fuldt ud. Her er nogle fordele og ulemper ved tidevandsenergi, som ikke må overses.

Fordele ved tidevandsenergi: ren og kompakt

Tidevandseffekt er en kendt grøn energikilde, i det mindste med hensyn til udledning af nul drivhusgasser. Det tager heller ikke så meget plads. Det største tidevandsprojekt i verden er Sihwa Lake Tidal Power Station i Sydkorea med en installeret kapacitet på 254MW. Projektet, der blev etableret i 2011, blev let føjet til en 12,5 km lang havvæg bygget i 1994 for at beskytte kysten mod oversvømmelser og for at støtte landbrugsvanding.

Sammenlign dette med nogle af de største vindmølleparker, f.eks. som Roscoe vindmøllepark i Texas, USA, der optager 400 km2 landbrugsjord eller 202,3 km2 Fowler Ridge vindprojekt i Indiana.

Selv solfarme er normalt større, såsom Tengger Desert Solar Park i Kina, der dækker et område på 43 km2 og Bhadla Industrial Solar Park, der er spredt over 45 km2 land i Rajasthan, Indien.

I denne henseende kan selv små lande med en lang nok kyststrækning bruge tidevandskraft på måder, som de ellers ikke kunne konkurrere med landrige lande som USA, Kina og Indien om sol og vind.

Fordele ved tidevandsenergi: kontinuerlig, forudsigelig energi

En anden fordel ved tidevandseffekt er, at den er forudsigelig. Himmellegemernes tyngdekræfter stopper ikke snart. Da høj- og lavvande er cyklisk, er det langt lettere for ingeniører at designe effektive systemer end at sige, forudsige hvornår vinden vil blæse, eller når solen skinner.

I juni i år rapporterede Bloomberg, at Storbritannien gik ni dage uden at producere næsten nogen vindkraft. Fra 26. maj til 3. juni faldt strøm fra britiske vindmølleparker fra mere end 6.000 MW til mindre end 500 MW. I modsætning hertil ved forskere allerede mængden af vand og det strømniveau, som tidevandsudstyr sandsynligvis vil generere før byggeri.

Tidevandseffekt er også relativt velstående ved lave hastigheder i modsætning til vindkraft. Vand har tusind gange højere tæthed end luft, og tidevandsturbiner kan generere elektricitet med hastigheder så lave som 1 m / s eller 2,2 mph. I modsætning hertil begynder de fleste vindmøller at producere elektricitet ved 3m / s-4m / s eller 7mph-9mph.

Desuden vil teknologiske fremskridt i branchen kun føre til billigere og mere bæredygtige tidevandskraftløsninger.

“Historisk har bølgenergikonvertere været dyre og store sammenlignet med deres energiproduktion. Men vi bør ikke lade det definere tidevandsindustriens fremtid. Omkring 10% -20% af den globale efterspørgsel efter elektricitet kunne imødekommes af bølgekraft, ”siger Diego Pavia, administrerende direktør hos InnoEnergy.

” Det er en meget forudsigelig energikilde og opvejer typisk intermitteringen mellem sol og vind – balancerer nettet med en lavt niveaueret energiomkostning. Et af vores aktiver, CorPower, udfordrer, hvordan branchen tænker på bølgeenergi ved hjælp af principper for det menneskelige hjerte. Gennem sin bølgeenergikonverter er virksomheden i stand til at levere fem gange højere bølgeenergiabsorption end andre teknologier. Og det er derfor, at bølgenergiens kraft ikke bør overses. ”

Fordele ved tidevandsenergi: udstyrets levetid

Tidevandskraftværker kan vare meget længere end vind- eller solfarmeanlæg, ved omkring fire gange lang levetid. Tidevandsstænger er lange betonkonstruktioner, der normalt er bygget over flodmundinger. Spærrene har tunneler langs dem indeholdende turbiner, som drejes, når vand på den ene side strømmer gennem spærringen til den anden side. Disse dam-lignende strukturer siges at have en levetid på omkring 100 år.La Rance i Frankrig har for eksempel været i drift siden 1966 og genererer fortsat betydelige mængder elektricitet hvert år.

Vindmøller og solpaneler leveres generelt med en garanti på 20 til 25 år, og mens nogle solceller har nået 40-årsmærket, degenererer typisk i et tempo på 0,5% effektivitet om året.

Jo længere tidevandseffekt gør det langt mere omkostnings-konkurrencedygtigt i det lange løb. Selv atomkraftværker varer ikke så længe. For eksempel anslås det nye kernekraftværk Hinckley Point C, der er planlagt til at blive bygget i Somerset, Storbritannien, at levere strøm i omkring 60 år, når det er færdigt, ifølge en BBC-rapport.

Ulemper ved tidevandsenergi: mangel på forskning

Selvom de virkelige virkninger af tidevandsstænger og turbiner på havmiljøet ikke er blevet undersøgt fuldt ud, har der været en del forskning i, hvordan spærre manipulerer havniveauer og kan have lignende negative virkninger som vandkraft.

En rapport fra 2010 bestilt af US National Oceanic and Atmospheric Association og med titlen ‘Environmental Effects of Tidal Energy Development’ identificerede adskillige miljøeffekter, herunder “ændring af strømme og bølger”, “emission af elektro- magnetiske felter ”(EMF’er) og dets virkninger på marine liv og” toksiciteten af maling, smøremidler og antifoulingbelægninger ”, der anvendes til fremstilling af udstyr.

Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) undersøgt virkningen af en tidevandsmølle ved Strangford Lough ud for Nordirlands kyst. PNNL’s Marine Sciences Lab var især interesseret i, hvordan tidevandsmøllen påvirkede de lokale sæler, grå sæler og marsvin, der bebor området. Den undersøgte turbine fremstillet af Atlantis var i stand til at slukke, når større pattedyr nærmede sig.

Der er dog stadig behov for yderligere forskning.

“Havets naturlige ebbe og strøm kan være en rigelig, konstant energikilde. Men inden vi kan placere kraftenheder i vandet, er vi nødt til at vide, hvordan de kan påvirke havmiljøet, ”sagde PNNL-oceanograf Andrea Copping i en forskningsopgave.

” Vi skal bevise på forhånd, at der ikke er nogen indvirkning, og det kan vi ikke. Vi har intet konkret bevis, kun teorier baseret på eksisterende viden og computermodellering. ”

Ulemper ved tidevandsenergi: virkningen af EMF-emissioner

Elektromagnetiske emissioner kan også forstyrre de følsomme marine liv. Kollega PNNL-marineøkolog Jeff Ward sagde, at organisationen observerede, hvordan EMF’er beskadiger unge Coho-laksers evne til at genkende og unddrage sig rovdyr eller den negative indvirkning på Dungeness-krabber til at opdage lugt gennem deres antenner. De observerer også, om havlivet generelt tiltrækkes eller afvises af EMF’er.

Ward sagde på Oceans 2010-konferencen: “Vi ved virkelig ikke, om dyrene vil blive påvirket eller ej. Der er overraskende lidt omfattende forskning for at sige det helt sikkert. ”

Selv om der ikke har været meget forskning i virkningerne af EMF’er, viste en undersøgelse fra Europa-Kommissionen i 2015, at EMF’er også kunne have en indvirkning på de vandrende ruter for havliv i området.

Særlige arter, der er modtagelige for EMF’er, er hajer, skøjter, stråler, krebsdyr, hvaler, delfiner, knoglefisk og havskildpadder. Mange af disse dyr bruger naturlige magnetiske felter til at navigere i deres miljø.

Den mest afgørende undersøgelse ifølge Europa-Kommissionens “miljøpåvirkninger af støj, vibrationer og elektromagnetiske emissioner fra vedvarende energi fra havet” var en observation af vandring i ål. Undersøgelsen viste, at EMF forårsagede ål at aflede fra deres instinktive vandrerute , men “enkeltpersoner blev ikke omdirigeret for længe og genoptog deres oprindelige bane”. navlestreng. Igen var der ingen afgørende beviser for kumulative, skadelige virkninger.

Ulemper ved tidevandsenergi: høje byggeomkostninger

Der er ingen undgåelse af, at tidevandseffekt holder en af de tungeste op -prismærker Det foreslåede Swansea Bay Tidal Lagoon-projekt i Wales, UK, er prissat til £ 1,3 mia. ($ 1,67 mia.). Den førnævnte Sihwa Lake Tidal Power Station kostede $ 560 mio., Og La Rance kostede 620 millioner franc tilbage i 1966. Ved hjælp af en online konverterings- og inflationsberegner svarer det til ca. $ 940 mio. I 2018.

Til sammenligning , Tengger Desert Solar Park kostede omkring $ 530 mio. For en samlet installeret kapacitet på 850 MW, hvilket gør den mere omkostningseffektiv end Sihwa Lake med en samlet kapacitet på 254 MW. Ligeledes kostede Roscoe Wind Farm omkring $ 1 mia. For en produktion på 781 MW sammenlignet med Swansea Bay tidevandsprojektet, der forventes at generere omkring 320 MW i alt.

Mens de langsigtede produktionsomkostninger er relativt gode sammenlignet med andre vedvarende energisystemer, gør de oprindelige anlægsomkostninger investering i tidevandsenergi til en særlig risikabel venture.

For det første at installere et tidevandsanlæg er teknologisk udfordrende. Producenter konkurrerer mod det bevægelige hav, og det udstyr og den tekniske viden, der er nødvendig for at konstruere systemet med succes, er typisk meget dyre, især sammenlignet med en vind- eller solfarm.

Den anden udgift vedrører det punkt, der er lavet i det foregående afsnit. Virksomheder, der administrerer et tidevandsforsyningssystem, skal foretage løbende analyser af, hvilken effekt det har på det specifikke miljø, hvor de opererer. Dette kræver forskning og vurdering fra miljøforkæmpere, havbiologer og geografiske eksperter for at afbøde ødelæggelsen af følsomme økosystemer, hvilket kan være dyrt.

Oregon State University lektor i energisystemer Ted Brekken er dog stadig sikker på, at teknologisk progression vil hjælpe med at afbøde nogle af disse omkostninger og fortæller Yale Environment 360: “Teknologien har fortsat fremad, hvilket er en god nyhed. Men det store problem er at få omkostningerne nede. Lige nu er der virkeligheden ved at overleve, mens vi kom derhen.

“På et eller andet tidspunkt vil alle de nemme, billige installationer til vind og sol blive gjort. Og så er det havenergi, der er den næste i køen. ”