潮汐发电的效益

世界大多数国家已经开始将能源生产从石油和天然气等化石燃料转向太阳能、风能和水电等可再生能源。另一种越来越流行的能源是潮汐能。它本质上是一种将潮汐产生的能量转化为电能的水电。潮汐发电尚未得到广泛应用,但人们对这项技术非常感兴趣,因为潮汐发电通常比风能或太阳能发电更具可预测性,而最近的技术进步和设计改进使我们有可能看到潮汐发电的使用增加。[i]...

潮汐发电的效益

世界大多数国家已经开始将能源生产从石油和天然气等化石燃料转向太阳能、风能和水电等可再生能源。另一种越来越流行的能源是潮汐能。它本质上是一种将潮汐产生的能量转化为电能的水电。潮汐发电尚未得到广泛应用,但人们对这项技术非常感兴趣,因为潮汐发电通常比风能或太阳能发电更具可预测性,而最近的技术进步和设计改进使我们有可能看到潮汐发电的使用增加。[i]

  1. 可再生的

使用潮汐能的巨大优势在于它是可再生的——潮汐总是来来往往的。涨潮和低潮是太阳和月球引力场与地球绕其轴线旋转相结合的结果。石油和天然气等化石燃料资源的数量是有限的,一旦耗尽,就需要数千年才能开发更多。然而,由于太阳和月球的引力场以及地球的自转能力不会很快停止,潮汐能可能成为一种无限的能源

  1. 绿色

潮汐发电也是一种“绿色”或环境友好型能源。对于许多化石燃料能源,当它们被使用时,会释放出碳排放。这种排放物有时被称为温室气体,对环境有害。它吸收和发射辐射。人类活动导致大气中二氧化碳含量增加了40%(自工业革命开始以来)。人们认为,如果温室气体排放量继续以目前的速度增长,我们将很快达到一个地步,即会产生有害和不可逆转的影响,在全球范围内影响生态系统、生物多样性和个人生计

  1. 长寿命

尽管建立潮汐发电厂的初始成本可能很高,但人们期望它们的使用寿命很长,从而确保这些发电厂生产的能源具有成本竞争力。据认为,一座潮汐发电厂建成后可以发电75至100年。[iv]大多数潮汐发电厂都是相对较新的,因此潮汐发电厂的历史并不长,但第一座潮汐发电厂是法国的兰斯潮汐发电厂,于1966年建成。五十多年后,这个发电站仍在运行

  1. 可预测的

对于其他可再生能源,如太阳能和风能,其来源是不可预测的,并且每天和每月都有很大的变化。另一方面,潮流是高度可预测的。事实上,我们目前能够对潮汐进行如此详细的研究,因此优化设备的布置是非常可行的。

  1. 低维护成本

一旦潮汐发电厂建成,其寿命期内产生的大部分成本都已经经历过。虽然偶尔会有小的维护成本,但它们比其他能源要低得多。此外,潮汐植物利用地球上最丰富的元素来生产能量水,这意味着建造后产生能量的成本非常非常低。丰富的水资源也意味着这种能源几乎可以从地球上任何地方开采。

  1. 效率

水的密度大约是空气的1000倍,这意味着即使在非常低的速度下也可以产生大量的能量。一些计算表明,即使以每秒1米的速度也可以发电。[vi]据估计,全世界靠近海岸地区的总可收获能量约为1太瓦。[vii]

  1. 多才多艺的

潮汐能可以用四种不同的方法产生。第一种方法是使用潮汐流发生器,它利用流动水的动能推动涡轮机,其方式与风力涡轮机相同。涡轮机可以是水平的、垂直的、开放式的或管道式的,有时可以建造在现有桥梁中,在桥梁底部完全浸没,潮汐速度最大。第二种方法是潮汐拦河坝,利用高潮和低潮之间高度的势能。水坝被战略性地安置,当潮汐开始上升时,潮汐能的增加被导入一个储存潜在能量的水库。随着潮汐退去,这些能量被转换成水,通过大型涡轮机发电。第三种方法是动态潮汐发电,目前尚未在实际应用中进行测试。这将利用潮汐中势能和动能之间的相互作用。用这种方法,可以从延伸到海洋的海岸建造很长的水坝。整个大坝都经历了潮汐相位差,这导致浅海岸地区的水位差异显著,这些地区具有强烈的海岸平行振荡潮流。产生潮汐能的最后一种方法是一种新的设计,称为潮汐泻湖。这需要在涡轮机中建造圆形挡土墙,从潮汐中获取潜在能量。这将形成泻湖(类似于使用潮汐拦河坝时形成的盆地),使电力输出变得平坦。这样,多余的可再生能源可以在以后使用和储存,而不是失去。英国威尔士有一个潮汐泻湖的提议;这将是第一个建造的

  • 发表于 2021-11-16 16:32
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  • 分类:科学

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