조력은 주요 재생 에너지 원 중 하나이자 가장 유아기 중 하나입니다. 이 상대적으로 녹색 에너지 원에 투자 할 때 고려해야 할 조석 에너지의 장단점은 무엇입니까?

조수의 힘을 사용하여 에너지는 달과 태양의 중력으로 인해 생성됩니다. 물을 위로 끌어 올리는 반면 지구의 자전 및 중력이 물을 끌어내어 밀물과 썰물을 생성합니다.

변화하는 조수로 인한 물의 움직임은 자연스러운 형태의 운동 에너지입니다.

운동 에너지를 전기로 바꾸는 데 필요한 것은 증기 발생기, 조력 터빈 또는보다 혁신적인 동적 조력 (DTP) 기술뿐입니다. 엔지니어링 회사 인 SIMEC Atlantis는 최근 운영 및 유지 보수 비용을 낮추면서 더 많은 전기를 생산할 수있는 세계 최대의 단일 로터 조력 터빈을 설계했습니다.

그러나 조력은 현재 가장 저렴한 형태의 재생 가능 에너지가 아니며 조력이 환경에 미치는 실제 영향은 아직 완전히 결정되지 않았습니다. 다음은 간과해서는 안되는 조력 에너지의 장단점입니다.

조력 에너지의 장점 : 깨끗하고 컴팩트합니다

조력은 최소한 온실 가스 배출이 전혀 없다는 점에서 알려진 녹색 에너지 원입니다. 또한 공간을 많이 차지하지 않습니다. 세계에서 가장 큰 조력 프로젝트는 한국의 시화호 조력 발전소로 254MW의 설비 용량을 갖추고 있습니다. 2011 년에 설립 된이 프로젝트는 해안을 홍수로부터 보호하고 농업 관개를 지원하기 위해 1994 년에 지어진 12.5km 길이의 방파제에 쉽게 추가되었습니다.

이를 일부 대규모 풍력 발전소와 비교해보십시오. 미국 텍사스의 Roscoe 풍력 발전 단지는 400km2의 농지를 차지하거나 인디애나의 202.3km2 Fowler Ridge 풍력 프로젝트입니다.

태양열 농장도 일반적으로 더 큽니다 (예 : Tengger Desert Solar Park). 43km2의 면적을 차지하는 중국과 인도 라자스탄의 45km2에 걸쳐 펼쳐진 Bhadla Industrial Solar Park.

이 점에서 해안선이 충분히 긴 작은 국가도 조력을 활용할 수 있습니다. 미국, 중국, 인도와 같은 토지가 풍부한 국가와 태양열 및 풍력 분야에서 경쟁 할 수없는 방식으로.

조력 에너지의 장점 : 지속적이고 예측 가능한 에너지

조력의 또 다른 이점은 예측 가능하다는 것입니다. 천체의 중력은 곧 멈추지 않을 것입니다. 또한 만조와 썰물이 주기적이므로 엔지니어가 바람이 불거나 태양이 언제 빛날지를 예측하는 것보다 효율적인 시스템을 설계하는 것이 훨씬 쉽습니다.

올해 6 월, Bloomberg는 영국이 풍력 발전을 거의 일으키지 않고 9 일을 보냈다고보고했습니다. 5 월 26 일부터 6 월 3 일까지 영국 풍력 발전 단지에서 생산 된 전력은 6,000MW 이상에서 500MW 미만으로 감소했습니다. 반대로 과학자들은 이미 건설 전에 조력 장비가 생성 할 수있는 물의 양과 전력 수준을 알고 있습니다.

조력은 풍력과 달리 저 속에서도 상대적으로 번영합니다. 물의 밀도는 공기보다 천 배 더 높으며 조수 터빈은 1m / s 또는 2.2mph의 낮은 속도로 전기를 생성 할 수 있습니다. 대조적으로, 대부분의 풍력 터빈은 3m / s-4m / s 또는 7mph-9mph에서 전기를 생산하기 시작합니다.

또한 업계의 기술 발전은 더 저렴하고 지속 가능한 조력 발전 솔루션을 이끌 것입니다.

p>

“역사적으로 파동 에너지 변환기는 에너지 출력에 비해 비용이 많이 들고 컸습니다. 그러나 이것이 조력 산업의 미래를 정의하도록해서는 안됩니다. 전 세계 전력 수요의 약 10 % -20 %를 충족 할 수 있습니다. InnoEnergy의 최고 경영자 인 Diego Pavia는 이렇게 말합니다.

“이것은 매우 예측 가능한 에너지 원이며 일반적으로 태양열과 풍력의 간헐성을 상쇄하여 낮은 수준의 에너지 비용으로 그리드를 균형있게 조정합니다. 우리 자산 중 하나 인 CorPower는 인간 심장의 원리를 사용하여 업계가 파동 에너지에 대해 어떻게 생각하는지에 도전하고 있습니다. 파력 에너지 변환기를 통해이 회사는 다른 기술보다 5 배 더 높은 파동 에너지 흡수를 제공 할 수 있습니다. 이것이 바로 파력 에너지의 힘을 간과해서는 안되는 이유입니다.”

조력 에너지의 장점 : 장비 수명

조력 발전소는 풍력이나 태양열 발전소보다 훨씬 오래 지속될 수 있습니다. 수명이 약 4 배입니다. 조수 포격은 일반적으로 강 하구에 건설되는 긴 콘크리트 구조물입니다. 포격에는 터빈을 포함하는 터널이 있으며 한쪽의 물이 포격을 통해 다른쪽으로 흐를 때 회전합니다. 이 댐과 같은 구조는 수명이 약 100 년이라고합니다.예를 들어 프랑스의 La Rance는 1966 년부터 운영되어 매년 상당한 양의 전기를 계속 생산하고 있습니다.

풍력 터빈과 태양 전지판에는 일반적으로 20 ~ 25 년의 보증이 제공됩니다. 일부 태양 전지는 40 년에 도달했으며 일반적으로 연간 0.5 %의 효율로 퇴화됩니다.

조력의 수명이 길어 장기적으로 비용 경쟁력이 훨씬 높아집니다. 원자력 발전소조차도 이렇게 오래 가지 못합니다. 예를 들어, 영국 Somerset에 건설 될 예정인 새로운 Hinckley Point C 원자력 발전소는 완공 된 후 약 60 년 동안 전력을 공급할 것으로 추정됩니다.

조력 에너지의 단점 : 연구 부족

조력 폭격과 터빈이 해양 환경에 미치는 진정한 영향은 완전히 조사되지 않았지만, 폭격이 해수면을 어떻게 조작하고 수력 발전과 유사한 부정적인 영향을 미칠 수 있는지에 대한 연구가있었습니다.

미국 해양 대기 협회 (National Oceanic and Atmospheric Association)가 의뢰 한 2010 년 보고서에서 ‘조력 에너지 개발의 환경 영향’이라는 제목의 보고서는 “해류 및 파도의 변화”, “전기 방출의 방출”을 포함한 여러 환경 영향을 확인했습니다. 자기장”(EMF)과 해양 생물에 미치는 영향, 장비 제조에 사용되는 “페인트, 윤활유 및 방오 코팅의 독성”.

Pacific Northwest National Laboratory (PNNL)에서 연구했습니다. 효과 북 아일랜드 해안의 Strangford Lough에있는 조력 터빈. PNNL의 해양 과학 연구소는 특히 조수 터빈이이 지역에 서식하는 지역 항구 물개, 회색 물개 및 항구 돌고래에 어떤 영향을 미치는지에 관심이있었습니다. 연구 된 Atlantis에서 제조 한 터빈은 더 큰 포유류가 접근하면 꺼질 수있었습니다.

그러나 추가 연구가 여전히 필요합니다.

“바다의 자연적인 썰물과 흐름은 풍부하고 지속적인 에너지 원입니다. 그러나 전력 장치를 물에 배치하기 전에 전력 장치가 해양 환경에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 알아야합니다.”라고 PNNL 해양 학자 Andrea Copping은 연구 논문에서 말했습니다.

“우리는 영향이 없다는 것을 미리 증명해야하는데, 우리는 할 수 없습니다. 우리는 구체적인 증거가 없으며 기존 지식과 컴퓨터 모델링을 기반으로 한 이론 만 있습니다.”

조력 에너지의 단점 : EMF 방출의 영향

전자기 방출은 민감한 환경을 방해 할 수도 있습니다. 해양 생물. 동료 PNNL 해양 생태 학자 Jeff Ward는 조직이 EMF가 어린 Coho 연어가 포식자를 인식하고 회피하는 능력을 어떻게 손상시키는 지 또는 Dungeness 게가 가지를 통해 냄새를 감지하는 데 부정적인 영향을 미치는지 관찰하고 있다고 말했습니다. 그들은 또한 해양 생물이 일반적으로 EMF에 의해 끌 리거나 쫓겨나는지 관찰하고 있습니다.

Ward는 Oceans 2010 컨퍼런스에서 다음과 같이 말했습니다. “우리는 동물이 영향을 받을지 여부를 정말로 모릅니다. 놀랍게도 적은 확실하게 말할 수있는 포괄적 인 연구입니다.”

EMF의 영향에 대한 연구는 많지 않았지만 2015 년 유럽위원회의 연구에 따르면 EMF는 해양 생물의 이동 경로에 영향을 미칠 수 있습니다.

EMF에 취약한 특정 종은 상어, 스케이트, 가오리, 갑각류, 고래, 돌고래, 뼈 물고기 및 바다 거북입니다. 이러한 동물 중 대부분은 자연 자기장을 사용하여 환경을 탐색합니다.

유럽위원회의 ‘해양 재생 가능 에너지에서 발생하는 소음, 진동 및 전자기 방출의 환경 영향’에 따르면 가장 결정적인 연구는 뱀장어의 이동을 관찰 한 것입니다.이 연구는 EMF가 뱀장어를 유발하는 것으로 나타났습니다. 본능적 인 이동 경로에서 벗어나기 위해 , 그러나 “개체는 너무 오래 전환되지 않았고 원래의 궤도를 다시 시작했습니다.”

또 다른 실험에서는 상어, 가오리 및 스케이트를 포함하는 저서 엘라 스모 브랜치가 해저에서 방출되는 EMF의 원천에 끌리는 것을 발견했습니다. 생명줄. 다시 말하지만, 누적되고 해로운 영향에 대한 결정적인 증거는 없었습니다.

조력 에너지의 단점 : 높은 건설 비용

조력이 가장 무거운 것을 유지한다는 사실을 피할 수는 없습니다. -정면 가격표. 영국 웨일즈에서 제안 된 Swansea Bay Tidal Lagoon 프로젝트의 가격은 13 억 파운드 (16.7 억 달러)입니다. 앞서 언급 한 Sihwa Lake Tidal Power Station의 가격은 $ 560m이고 La Rance의 가격은 1966 년에 6 억 2 천만 프랑입니다. 온라인 변환 및 인플레이션 계산기를 사용하면 2018 년에는 약 $ 940m에 해당합니다.

비교 , Tengger Desert Solar Park는 총 설치 용량이 850MW 인 경우 약 $ 530m의 비용이 들기 때문에 총 용량 254MW 인 Sihwa Lake보다 비용 효율적입니다. 마찬가지로 Roscoe Wind Farm은 총 약 320MW를 생성 할 것으로 예상되는 Swansea Bay 조수 프로젝트에 비해 781MW의 출력에 약 10 억 달러의 비용이 듭니다.

장기 발전 비용은 다른 재생 가능 에너지 시스템에 비해 상대적으로 좋지만 초기 건설 비용으로 인해 조력 에너지 투자가 특히 위험한 벤처입니다.

첫 번째, 조력 시스템 설치입니다. 기술적으로 도전적입니다. 제조업체는 움직이는 바다와 경쟁하고 있으며 시스템을 성공적으로 구축하는 데 필요한 장비 및 기술 지식은 일반적으로 특히 풍력 또는 태양열 농장에 비해 매우 비쌉니다.

두 번째 비용은 이전 섹션. 조력 발전 시스템을 관리하는 기업은 운영중인 특정 환경에 미치는 영향에 대한 지속적인 분석을 수행해야합니다. 이를 위해서는 비용이 많이들 수있는 민감한 생태계의 파괴를 완화하기 위해 환경 론자, 해양 생물 학자 및 지리적 전문가의 연구와 평가가 필요합니다.

그러나 Oregon State University 에너지 시스템 부교수 Ted Brekken은 기술적 인 발전은 이러한 비용 중 일부를 완화하는 데 도움이 될 것이며 Yale Environment 360에 다음과 같이 말합니다. “기술은 계속 발전해 왔으며 이는 좋은 소식입니다. 그러나 큰 문제는 비용을 낮추는 것입니다. 지금 당장 살아남는 동안 우리가 거기로 가세요.

“언젠가는 쉽고 저렴한 풍력 및 태양열 설치가 모두 완료 될 것입니다. 그리고 다음 단계는 해양 에너지입니다.”