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Wir leben auf einem Planeten, dessen Erdoberfläche zu 70 % mit Wasser bedeckt ist, davon 97,6 % Meer- und Ozeanwasser. Diese oft vergessene Realität zeigt, wie eng unsere Existenz mit den Gewässern verbunden ist, die uns umgeben und unsere Geographie prägen. Seit Anbeginn der Menschheit haben wir diese Gewässer für unzählige Zwecke zu unserem eigenen Vorteil genutzt, unsere Gesellschaften in Gemeinschaft mit ihnen aufgebaut und ihre komplexe Funktionsweise durch Beobachtung im Laufe der Zeit verstanden. Heute hat sich diese Bedeutung sogar verdoppelt; das Meer ist nicht nur Nahrungsquelle und riesige Autobahn für den Gütertransport, sondern hat sich auch als entscheidende Quelle der Energieerzeugung erwiesen. Und das Zeitalter der erneuerbaren Energien hat angesichts des enormen Potenzials das Meer ins Visier genommen, und das Ergebnis ist die Gezeitenenergie.
Die erste Frage, die es zu beantworten gilt, lautet vielleicht: Was ist Gezeitenenergie? Wir könnten sie als eine Art alternativer erneuerbarer Energie definieren, die durch den vorteilhaften Einsatz von Technologie in der Lage ist, die durch die Schwerkraft von Sonne und Mond verursachten Gezeitenbewegungen zu nutzen, um saubere elektrische Energie zu erzeugen. Ihr großer Vorteil ist, dass es sich um eine sehr gut vorhersehbare erneuerbare Energie handelt, im Gegensatz zu anderen Energiearten, die stärker von weniger vorhersehbaren meteorologischen Phänomenen wie Sonne oder Wind abhängig sind. Der Grund? Wir kennen die Gezeitenzyklen sehr genau und wissen daher, wann wir den durch die Gezeiten erzeugten Strom in den Energiemix integrieren können. Interessant, oder?
Wie bereits erwähnt, bewegt sich Wasser abhängig von der Schwerkraft von Mond und Sonne auf unseren Planeten. Diese Kraft verformt die Wassermassen, versetzt sie in Bewegung und erzeugt Strömungen und Bewegungen, die wir Gezeiten nennen. Jeder, der sich auch nur ein bisschen mit der Meeresumwelt auskennt, weiß, dass es Ebbe und Flut gibt. Gezeitenkraftwerke nutzen diese Wasserschwankungen zu ihrem Vorteil, um Energie zu erzeugen. Und wie? Betrachten wir es nach Anlagentyp:
Staudammkraftwerke kommen einem Wasserkraftwerk im maritimen Umfeld am nächsten. Durch den Bau einer oder mehrerer Stützmauern (Staudämme) zur Erzeugung eines künstlichen Gefälles wird das Wasser bei Flut durch Füllkanäle aufgefangen. Der überflutete Deich steht daher bei Ebbe in einem Winkel zum natürlichen Grundwasserspiegel. In diesem Moment werden die Kanaltore geöffnet, damit das Wasser durch die Turbinen zirkulieren kann. wo die Propeller anfangen, sich stark zu drehen, um einen Generator anzutreiben, der wiederum Strom erzeugt.
Obwohl die Funktionsweise einfach erscheint, handelt es sich um ein Projekt, das ganz besondere Bedingungen erfordert. Es gibt nur sehr wenige Orte, die die Voraussetzungen für eine Anlage dieser Art erfüllen. Darüber hinaus hat diese Art von Anlage erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt, da sie in Flussmündungen oder Buchten liegt, die für die menschliche Nutzung umgestaltet wurden.
Während dieses Prozesses ist die Rolle der elektrischen Schaltanlage neben den Stationen von grundlegender Bedeutung. Sobald die Energie erzeugt wurde, fließt sie durch das Übertragungsnetz und gelangt schließlich in ein Umspannwerk, wo ihre Spannung erhöht wird, um die Effizienz während des Transports zu verbessern und Verluste zu minimieren. Hier kommen Geräte wie elektrische Transformatoren zum Einsatz, die diese Spannungsänderung ermöglichen, und Primärverteilungszellen, die als große Schalter fungieren und im Problemfall das gesamte Umspannwerk schützen. Nach der Umwandlung wird die Energie an Hochspannungsmasten weitergeleitet und zu den Verbrauchsstellen transportiert.
WIR FÜGEN GRAFIKEN EIN
Dies ist eine Anlage, die aus einer Reihe von Generatoren besteht, die im Meeresboden verankert sind und die wir mit einer Windturbine vergleichen können. Ihre Aufgabe ist es, die Bewegung des Wassers auf ähnliche Weise wie Windgeneratoren auszunutzen. Dies ist die am wenigsten invasive Typologie in Bezug auf die Umwelt und ihre Kosten sind niedriger als die der anderen, da es sich um Anlagen mit viel einfacherer technischer Arbeit handelt. wodurch es im Vergleich zu anderen Lösungen allmählich Marktanteile gewinnt.
Wenn die Strömungen durch Bei einer Anlage vom Typ „Gezeitenstromgeneratoren“ (TSG) fließt die kinetische Energie des Wassers durch die Turbinen, genau wie die Windströmungen in den uns bekannten Windturbinen, wodurch diese aktiviert werden und die Bewegung erzeugt wird, die für die Inbetriebnahme eines Repeaters und anschließend eines Generators erforderlich ist. Et voilá, „jetzt“ haben wir elektrische Energie.
Aber wie im vorherigen Fall muss die elektrische Energie transportiert werden. Da die Energie in diesem Fall in kleineren Leistungen erzeugt wird, fließt sie durch die Transformationszentren. die elektrische Energie verarbeiten, das Netz jederzeit schützen und direkt an die Verbrauchsstellen verteilen.
WIR BEINHALTEN GRAFIKEN
Der neueste Typ von Gezeitenkraftwerk ist das sogenannte dynamische oder DTP (Dynamic Tidal Power). Dabei handelt es sich um eine Technologie, die sich noch in der theoretischen Phase befindet und die Wechselwirkung zwischen kinetischer und potenzieller Energie, die durch Gezeitenströmungen erzeugt wird, nutzen will. Um dies zu erreichen, wird der Bau großer Staudammsysteme vorgeschlagen, die zwischen 30 und 50 Kilometern von der Küste bis zum Meer reichen und kein bestimmtes Gebiet umschließen. Dadurch entsteht eine Art T-förmiger Deich, der auf beiden Seiten des längeren Deichs einen Meeresspiegelunterschied erzeugt. Der Deich ist mit Turbinen ausgestattet, um den Wasserfluss von einer Seite zur anderen zu nutzen. Einige der Vorschläge schätzen die Erzeugungsleistung eines dieser Kraftwerke auf 6 bis 17 GW, was wiederum besondere geologische Bedingungen erfordern würde, wie sie in Ländern wie Südkorea oder dem Vereinigten Königreich herrschen.
Das enorme Potenzial der Gezeitenenergie ist unbestreitbar, obwohl bei dieser Art von Anlage verschiedene Vor- und Nachteile zu berücksichtigen sind. Sehen wir uns einige davon an:
Hauptvorteile
Hauptnachteile
Wie wir sehen, hat die Gezeitenenergie ein großes Potenzial, ist aber stark von der geografischen Lage abhängig. wo die Anlage installiert wird – wofür, wie bei anderen erneuerbaren Energien auch, eine technische Machbarkeitsstudie erforderlich ist –, da die durch die Gezeiten erzeugte Energie je nach den orografischen Bedingungen des Standorts, an dem eine Anlage errichtet werden soll, unterschiedlich hoch ist. So ist die Gezeitenenergie derzeit in Südkorea, Frankreich, Kanada, Großbritannien und Norwegen stark vertreten. Frankreich war das erste Land, das in den 1960er Jahren mit seinem Kraftwerk in Rance, das noch immer in Betrieb ist, die Nutzung dieser Energie erprobte.
Angesichts der vielfältigen Auswirkungen, die die Meere auf unsere Geografie haben, gibt es zahlreiche Arten erneuerbarer Technologien, mit denen wir versuchen, die Energie des Wassers zu unserem Vorteil zu nutzen. Ob in Flussmündungen, Sümpfen, Küsten oder im Inneren des Meeres selbst, wir finden verschiedene Typologien, die wir wie folgt zusammenfassen könnten:
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