Getijdenenergie is een van de belangrijkste hernieuwbare energiebronnen, maar ook een van de meest infantiele. Wat zijn enkele voor- en nadelen van getijdenenergie waarmee u rekening moet houden wanneer u in deze relatief groene energiebron wilt investeren?

Met behulp van de kracht van de getijden wordt energie geproduceerd uit de zwaartekracht van zowel de maan als de zon, die water naar boven trekt, terwijl de rotatie- en zwaartekracht van de aarde water naar beneden trekt, waardoor eb en vloed ontstaat.

Deze beweging van water van de veranderende getijden is een natuurlijke vorm van kinetische energie.

Het enige dat nodig is, is een stoomgenerator, getijdenturbine of de meer innovatieve dynamische getijdenenergie (DTP) -technologie om kinetische energie om te zetten in elektriciteit. Ingenieursbureau SIMEC Atlantis ontwierp onlangs ’s werelds grootste getijdenturbine met één rotor, die meer elektriciteit kan opwekken tegen lagere gebruiks- en onderhoudskosten.

Getijdenenergie is momenteel echter niet de goedkoopste vorm van hernieuwbare energie, en de werkelijke effecten van getijdenenergie op het milieu zijn nog niet volledig vastgesteld. Hier zijn enkele voordelen en nadelen van getijdenenergie die niet over het hoofd mogen worden gezien.

Voordelen van getijdenenergie: schoon en compact

Getijdenenergie is een bekende groene energiebron, althans wat betreft de uitstoot van nul broeikasgassen. Het neemt ook niet zoveel ruimte in beslag. Het grootste getijdenproject ter wereld is de Sihwa Lake Tidal Power Station in Zuid-Korea, met een geïnstalleerd vermogen van 254 MW. Het project, opgericht in 2011, kon gemakkelijk worden toegevoegd aan een 12,5 km lange zeewering die in 1994 werd gebouwd om de kust te beschermen tegen overstromingen en om landbouwirrigatie te ondersteunen.

Vergelijk dit met enkele van de grootste windmolenparken, zoals zoals het Roscoe-windpark in Texas, VS, dat 400 km2 landbouwgrond beslaat, of het 202,3 km2 grote Fowler Ridge-windproject in Indiana.

Zelfs zonneparken zijn meestal groter, zoals het Tengger Desert Solar Park in China met een oppervlakte van 43 km2 en het Bhadla Industrial Solar Park dat verspreid is over 45 km2 land in Rajasthan, India.

In dit opzicht kunnen zelfs kleine landen met een voldoende lange kustlijn gebruikmaken van getijdenenergie op manieren die ze anders niet zouden kunnen concurreren met landrijke landen zoals de VS, China en India op het gebied van zon en wind.

Voordelen van getijdenenergie: continue, voorspelbare energie

Een ander voordeel van getijdenenergie is dat het voorspelbaar is. De zwaartekrachten van hemellichamen zullen niet snel stoppen. Bovendien, aangezien eb en vloed cyclisch zijn, is het voor ingenieurs veel gemakkelijker om efficiënte systemen te ontwerpen dan bijvoorbeeld te voorspellen wanneer de wind zal waaien of wanneer de zon zal schijnen.

In juni van dit jaar meldde Bloomberg dat het VK negen dagen lang geen windenergie produceerde. Van 26 mei tot 3 juni is de stroom opgewekt door Britse windparken gedaald van meer dan 6.000 MW naar minder dan 500 MW. Daarentegen weten wetenschappers al het watervolume en het niveau van het vermogen dat de getijdenuitrusting waarschijnlijk zal genereren vóór de bouw.

Getijdenenergie is ook relatief welvarend bij lage snelheden, in tegenstelling tot windenergie. Water heeft een duizend keer hogere dichtheid dan lucht en getijdenturbines kunnen elektriciteit opwekken met snelheden van slechts 1 m / s of 2,2 mph. De meeste windturbines beginnen daarentegen elektriciteit op te wekken met een snelheid van 3 m / s-4 m / s, of 7 mph-9 mph.

Bovendien zullen technologische vooruitgang in de industrie alleen maar goedkopere en duurzamere oplossingen voor getijdenenergie stimuleren.

“Historisch gezien waren golfenergieomzetters duur en groot in vergelijking met hun energieopbrengst. Maar dat mag niet de toekomst van de getijdenindustrie bepalen. Aan ongeveer 10% -20% van de wereldwijde elektriciteitsvraag zou kunnen worden voldaan door golfkracht “, zegt Diego Pavia, CEO van InnoEnergy.

” Het is een zeer voorspelbare energiebron en compenseert typisch de intermitterende werking van zon en wind – door het net in evenwicht te houden met lage energiekosten. Een van onze troeven, CorPower, daagt uit hoe de industrie denkt over golfenergie door principes van het menselijk hart te gebruiken. Door zijn golfenergieconvertor kan het bedrijf vijf keer hogere golfenergie-absorptie leveren dan andere technologieën. En daarom mag de kracht van golfenergie niet over het hoofd worden gezien. ”

Voordelen van getijdenenergie: levensduur van apparatuur

Getijdencentrales kunnen veel langer meegaan dan wind- of zonneparken. ongeveer vier keer de levensduur. Getijdenstromen zijn lange betonnen constructies die meestal over riviermondingen worden gebouwd. De stuwdammen hebben tunnels erlangs met daarin turbines, die worden gedraaid als water aan de ene kant door de stuwdam naar de andere kant stroomt. Deze damachtige structuren zouden een levensduur hebben van ongeveer 100 jaar.De La Rance in Frankrijk is bijvoorbeeld operationeel sinds 1966 en genereert nog steeds elk jaar aanzienlijke hoeveelheden elektriciteit.

Windturbines en zonnepanelen worden doorgaans geleverd met een garantie van 20 tot 25 jaar, en terwijl sommige zonnecellen hebben de 40-jarige leeftijd bereikt, ze degenereren doorgaans met een snelheid van 0,5% efficiëntie per jaar.

De langere levensduur van getijdenenergie maakt het op de lange termijn veel kostenconcurrerend. Zelfs kerncentrales gaan niet zo lang mee. De nieuwe kerncentrale van Hinckley Point C die gepland is om te worden gebouwd in Somerset, VK, zal bijvoorbeeld volgens een BBC-rapport naar schatting ongeveer 60 jaar stroom leveren als deze eenmaal voltooid is.

Nadelen van getijdenenergie: gebrek aan onderzoek

Hoewel de werkelijke effecten van getijdenstromen en turbines op het mariene milieu nog niet volledig zijn onderzocht, is er enig onderzoek gedaan naar hoe stuwdammen de oceaanniveaus manipuleren en soortgelijke negatieve effecten kunnen hebben als waterkracht.

Een rapport uit 2010, opgesteld in opdracht van de Amerikaanse National Oceanic and Atmospheric Association en getiteld ‘Milieueffecten van de ontwikkeling van getijdenenergie’, identificeerde verschillende milieueffecten, waaronder de ‘verandering van stromingen en golven’, de ‘emissie van elektro- magnetische velden ‘(EMV’s) en de effecten ervan op het leven in zee, en de’ toxiciteit van verven, smeermiddelen en aangroeiwerende coatings ‘die worden gebruikt bij de fabricage van apparatuur.

Het Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) heeft bestudeerd het effect van een getijdenturbine in Strangford Lough voor de kust van Noord-Ierland. Het Marine Sciences Lab van PNNL was vooral geïnteresseerd in hoe de getijdenturbine de lokale gewone zeehonden, grijze zeehonden en bruinvissen in het gebied beïnvloedde. De door Atlantis vervaardigde turbine die werd bestudeerd, kon worden uitgeschakeld wanneer grotere zoogdieren naderden.

Er is echter nog steeds behoefte aan verder onderzoek.

“De natuurlijke eb en vloed van de oceaan kan een overvloedige, constante energiebron. Maar voordat we elektrische apparaten in het water kunnen plaatsen, moeten we weten welke invloed ze kunnen hebben op het mariene milieu “, zegt oceanograaf Andrea Copping van PNNL in een onderzoeksrapport.

” Wij vooraf moeten bewijzen dat er geen impact is, en dat kunnen we niet. We hebben geen concreet bewijs, alleen theorieën gebaseerd op bestaande kennis en computermodellering. ”

Nadelen van getijdenenergie: de impact van EMF-emissies

Elektromagnetische emissies kunnen ook de gevoelige het leven in zee. Collega PNNL-zee-ecoloog Jeff Ward zei dat de organisatie observeerde hoe elektromagnetische velden het vermogen van jonge Coho-zalm om roofdieren te herkennen en ontwijken, of de negatieve impact op Dungeness-krabben om geuren via hun antennules te detecteren, beschadigen. Ze observeren ook of het zeeleven wordt aangetrokken of afgestoten door elektromagnetische velden in het algemeen.

Ward zei op de Oceans 2010-conferentie: “We weten echt niet of de dieren zullen worden aangetast of niet. Er is verrassend weinig uitgebreid onderzoek om zeker te zeggen. ”

Hoewel er niet veel onderzoek is gedaan naar de effecten van elektromagnetische velden, bleek uit een studie van de Europese Commissie in 2015 dat elektromagnetische velden ook een impact kunnen hebben op de migratieroutes van het zeeleven in Het gebied.

Specifieke soorten die gevoelig zijn voor elektromagnetische velden zijn haaien, vleten, roggen, schaaldieren, walvissen, dolfijnen, beenvissen en zeeschildpadden. Veel van deze dieren gebruiken natuurlijke magnetische velden om door hun omgeving te navigeren.

De meest sluitende studie, volgens de ‘Milieueffecten van lawaai, trillingen en elektromagnetische emissies van hernieuwbare mariene energie’ van de Europese Commissie, was een observatie van migratie in aal. Uit de studie bleek dat de EMF de aal veroorzaakte om af te wijken van hun instinctieve migratieroute , maar “de individuen werden niet te lang omgeleid en hervatten hun oorspronkelijke traject”.

Een ander experiment toonde aan dat benthische elasmobranches – waaronder haaien, roggen en vleten – werden aangetrokken door een bron van EMV die werd uitgestoten door een onderzeese navelstreng. Nogmaals, er was geen sluitend bewijs van cumulatieve, schadelijke effecten.

Nadelen van getijdenenergie: hoge bouwkosten

Het valt niet te ontkennen dat getijdenenergie een van de zwaarste is -front prijskaartjes. Het voorgestelde Swansea Bay Tidal Lagoon-project in Wales, VK, kost £ 1,3 miljard ($ 1,67 miljard). De eerder genoemde Sihwa Lake Tidal Power Station kostte $ 560 miljoen, en de La Rance kostte 620 miljoen frank in 1966. Met behulp van een online conversie- en inflatiecalculator is dit gelijk aan ongeveer $ 940 miljoen in 2018.

Ter vergelijking Het Tengger Desert Solar Park kostte ongeveer $ 530 miljoen voor een totaal geïnstalleerd vermogen van 850 MW, waardoor het met een totale capaciteit van 254 MW kostenefficiënter is dan het Sihwa-meer. Evenzo kostte het Roscoe-windpark ongeveer $ 1 miljard voor een output van 781 MW, vergeleken met het getijdenproject in Swansea Bay dat naar verwachting in totaal ongeveer 320 MW zal genereren.

Hoewel de opwekkingskosten op de lange termijn relatief goed zijn in vergelijking met andere hernieuwbare energiesystemen, maken de initiële bouwkosten het investeren in getijdenenergie een bijzonder risicovolle onderneming.

Ten eerste, het installeren van een getijdenstelsel is technologisch uitdagend. Fabrikanten concurreren met de bewegende oceaan, en de uitrusting en technische kennis die nodig zijn om het systeem met succes te bouwen, is doorgaans erg duur, vooral in vergelijking met een wind- of zonnepark.

De tweede kostenpost heeft betrekking op het punt gemaakt in de vorige sectie. Bedrijven die een getijdenenergie systeem beheren, moeten continu analyseren welk effect dit heeft op de specifieke omgeving waarin ze actief zijn. Dit vereist onderzoek en beoordeling door milieuactivisten, mariene biologen en geografische experts om de vernietiging van gevoelige ecosystemen te beperken, wat kostbaar kan zijn.

Echter, universitair hoofddocent energiesystemen aan de Oregon State University, Ted Brekken, blijft er zeker van dat technologische progressie zal helpen om een aantal van deze kosten te verminderen, door aan Yale Environment 360 te vertellen: “De technologie is vooruitgegaan, wat goed nieuws is. Maar het grote probleem is om de kosten te drukken. Op dit moment is er de realiteit van overleven terwijl we kom er.

“Op een gegeven moment zullen alle gemakkelijke, goedkope installaties voor wind en zonne-energie worden uitgevoerd. En dan is het de oceaanenergie die aan de beurt is. “