Gelgit enerjisi: Nedir ve nasıl çalışır?

En az bilinen yenilenebilir enerji kaynaklarından biri ve aynı zamanda en büyük potansiyele sahip olanı; Bugün gelgit enerjisini keşfettik

Dünya yüzeyinin %70’inin suyla kaplı olduğu, bunun %97,6’sının deniz ve okyanus suyu olduğu bir gezegende yaşıyoruz. Sıklıkla unuttuğumuz bu gerçek, varlığımızın bizi çevreleyen ve coğrafyamızı şekillendiren sularla yakından bağlantılı olduğunu gösteriyor. İnsanlığın başlangıcından bu yana, bu suları kendi yararımıza sayısız amaçla kullandık, toplumlarımızı onlarla iletişim içinde kurduk ve zaman içinde gözlemleyerek karmaşık işlevlerini anladık. Bugün bu önem sadece iki katına çıktı; deniz, bir besin kaynağı ve malların taşınması için dev bir otoyol olmasının yanı sıra, önemli bir enerji üretimi kaynağı olduğunu da ortaya koydu. Yenilenebilir enerji çağı, muazzam potansiyeli göz önüne alındığında, gözünü denize dikti ve sonuç gelgit enerjisi oldu.

Belki de cevaplanması gereken ilk soru, gelgit enerjisinin ne olduğudur? Bunu, teknolojiyi kendi avantajına kullanarak, güneş ve ayın yerçekimi etkisiyle oluşan gelgit hareketlerinden yararlanarak temiz elektrik enerjisi üretebilen bir tür alternatif yenilenebilir enerji olarak tanımlayabiliriz. En büyük avantajı, güneş veya rüzgar gibi daha az öngörülebilir meteorolojik olaylara daha bağımlı olan diğer enerji türlerinin aksine, oldukça öngörülebilir bir yenilenebilir enerji olmasıdır. Nedeni mi? Gelgit döngülerini büyük bir hassasiyetle biliyoruz ve bu da gelgitler tarafından üretilen elektriği enerji karışımına ne zaman dahil edebileceğimizi bilmemizi sağlıyor. İlginç, değil mi?

Gelgit enerjisi nasıl çalışır?

Dediğimiz gibi, su, Ay ve Güneş’in gezegenimiz üzerindeki kütleçekim etkisine bağlı olarak hareket eder. Bu şekilde, bu kuvvet su kütleleri üzerinde bir deformasyon uygulayarak hareket etmelerine ve gelgit dediğimiz akıntılar ve hareketler oluşturmalarına neden olur. Deniz ortamı hakkında en ufak bir bilgisi olan herkes, yüksek ve alçak gelgitlerin varlığını bilir. Gelgit enerjisi santralleri, bu su dalgalanmalarını enerji üretmek için kendi avantajlarına kullanırlar. Peki nasıl? Bunu tesis türüne göre inceleyelim:

Baraj tipi enerji santrali

Baraj tipi enerji santralleri, deniz ortamına uygulanan bir hidroelektrik santraline en yakın şeydir. Yapay bir düşüş oluşturmak için bir veya daha fazla istinat duvarı (baraj) kurulması sayesinde, gelgit zirveye ulaştığında su, doldurma kanallarından tutulur. Böylece, gelgit çekilmeye başladığında su altında kalan set, doğal su tablasına açılıdır. Tam bu anda, suyun türbinlerden geçebilmesi için kanal kapakları açılır; Pervanelerin, sırayla elektrik üreten bir jeneratörü çalıştırmak için hızla dönmeye başladığı yer.

İşletim şekli basit görünse de, çok özel koşullar gerektiren bir projedir; bu tür bir tesisi barındırmak için gerekli koşulları sağlayan çok az yer vardır. Dahası, bu tür tesisler insan kullanımı için değiştirilmiş haliçlerde veya koylarda bulundukları için önemli bir çevresel etkiye neden olur.

Bu süreçte, istasyonların yanında bulunan elektrik şalt cihazlarının rolü temeldir. Enerji üretildikten sonra, iletim şebekesinden geçerek bir trafo merkezine ulaşır ve burada voltajı, taşıma sırasında verimliliği artırmak ve kayıpları en aza indirmek için artar. Bu noktada, voltaj değişimini kolaylaştıran elektrik trafoları ve herhangi bir sorun durumunda tüm trafo merkezini koruyan büyük anahtarlar görevi gören birincil dağıtım hücreleri gibi cihazlar devreye girer. Enerji dönüştürüldükten sonra, tüketim noktalarına iletilmek üzere yüksek gerilim kulelerine geçer.  

GRAFİKLERE DE DAHİL OLUYORUZ

Gelgit akımı jeneratör tesisi

Bu, deniz tabanına sabitlenmiş bir dizi jeneratörden oluşan, bir rüzgar türbinine benzetebileceğimiz ve rolü, rüzgar jeneratörlerinin yaptığı gibi suyun hareketinden yararlanmak olan bir kurulumdur. Çevreye en az müdahale eden tipolojidir ve çok daha basit bir mühendislik çalışmasına sahip kurulumlar oldukları göz önüne alındığında maliyeti diğerlerinden daha düşüktür; Diğer çözümlere kıyasla pazar payı kazanmasını giderek sağlayan bir şey.

Akıntılar bir “Gelgit Akıntısı Jeneratörleri” (TSG) tipi tesisten geçtiğinde, suyun kinetik enerjisi, bildiğimiz rüzgar türbinlerindeki rüzgar akımlarının yaptığı gibi türbinlerden akar, türbinleri harekete geçirir ve bir tekrarlayıcının ve ardından bir jeneratörün devreye girmesi için gereken hareketi üretir. İşte, “şimdi” elektrik enerjimiz var.

Ancak, önceki durumda olduğu gibi, elektrik enerjisinin taşınması gerekir. Bu durumda, enerji daha küçük güçlerde üretildiği için, dönüşüm merkezlerinden geçer; Elektrik enerjisini işleyen, şebekeyi her zaman koruyan ve doğrudan tüketim noktalarına dağıtan sistemlerdir.

GRAFİK İÇERİRİZ

Dinamik gelgit enerjisinin merkezi

Gelgit enerjisi santrallerinin en yeni türü, dinamik veya DTP (Dinamik Gelgit Gücü) olarak adlandırılan santrallerdir. Bu, gelgit akımları tarafından üretilen kinetik ve potansiyel enerjilerin etkileşiminden yararlanmayı amaçlayan, henüz teorik aşamada olan bir teknolojidir. Bunu başarmak için, kıyıdan denize 30 ila 50 kilometre uzunluğunda, belirli bir alanı çevrelemeyen büyük baraj sistemleri inşa edilmesi öneriliyor. Bu, uzun setin her iki tarafında deniz seviyesi farkı yaratan ve suyun bir taraftan diğerine aktarılmasını sağlayan türbinlerle donatılmış bir tür T şeklinde set oluşturuyor. Önerilerden bazıları, bu santrallerden birinin üretim gücünü 6 ila 17 GW arasında tahmin ediyor; bu da yine Güney Kore veya Birleşik Krallık gibi ülkelerde bulunan özel jeolojik koşulları gerektiriyor.

Gelgit enerjisinin avantajları ve dezavantajları nelerdir?

Gelgit enerjisinin muazzam potansiyeli inkar edilemez, ancak bu tür bir kurulumda dikkate alınması gereken farklı avantajlar ve dezavantajlar vardır. Bunlardan bazılarını inceleyelim:

Başlıca avantajları

• %100 yenilenebilir bir enerji kaynağıdır.
• Gelgit değişiklikleri sırasında üretim sabittir.
• Deniz döngüleri öngörülebilir ve bu nedenle üretim tahmin edilebilir Enerji.
• Tesis başına enerji üretim yoğunluğu, diğer enerji kaynaklarından daha fazladır.
• Bakım maliyetleri nispeten düşüktür.
• Gelgit barajları aynı zamanda sellere karşı istinat duvarı işlevi de görür.
• Üretimden kaynaklanan hiçbir atık yoktur
• Bu santrallerin faydalı ömrü 75 ila 100 yıl arasındadır ve bu da yıllık işletme maliyetlerini düşürür.
• Bu tip bir santralin yük faktörü %80’dir ve bu bir termik santrale benzerdir ancak üretim yapmaz

Başlıca dezavantajları

• Barajlar gibi bazı enerji santrali türleri, inşaları için yüksek yatırımlar gerektirir ve koşullara bağlı olarak öngörülemeyen değişikliklere de maruz kalırlar.
• Çok özel coğrafi ve orografik koşullar gerektirirler; bu da kurulumlarını sınırlar ve dünya çapında ölçeklenebilirliklerini engeller.
• Baraj tipi bir tesisin kıyı şeridi üzerindeki etkisi önemlidir.
• Etkili üretim programı maksimum 10 saattir bir gün, gelgitlerin dalgalanmasıyla çakışmaktadır.
• Enerjinin kıyıdan karaya taşınması bir yatırım gerektirir.
• Diğer teknolojiler gibi, teknoloji de denizin aşınmasına direnecek şekilde uyarlanmalıdır.

Gördüğümüz gibi, gelgit enerjisinin büyük bir potansiyeli var, ancak bu büyük ölçüde kurulduğu coğrafi konuma bağlıdır – bunun için de diğer yenilenebilir enerjilerde olduğu gibi, teknik bir fizibilite çalışması gereklidir Gerekli – Bir tesisin geliştirileceği yerin orografik koşullarına bağlı olarak gelgitlerin üretebileceği enerjideki farklılık göz önüne alındığında. Dolayısıyla, şu anda gelgit enerjisi Güney Kore, Fransa, Kanada, Birleşik Krallık ve Norveç’te önemli ölçüde mevcuttur. Fransa, 1960’larda Rance’deki ve hala faaliyette olan tesisiyle bu enerjiyi test eden ilk ülke olmuştur.

Gelgit enerjisinin ne olduğunu öğrendiğimize göre, başka hangi deniz enerjisi türleri mevcuttur?

Denizlerin coğrafyamız üzerindeki etkilerinin çeşitliliği göz önüne alındığında, suların enerjisini lehimize kullanmaya çalışan çok sayıda yenilenebilir teknoloji bulunmaktadır. İster haliçlerde, bataklıklarda, kıyılarda, isterse denizin iç kesimlerinde olsun, özetleyebileceğimiz farklı tipolojiler buluyoruz:

• Akım enerjisi: Elektrik üretmek için deniz akıntılarının kinetik enerjisinden yararlanmaktır.
• Dalga enerjisi veya dalga enerjisi: Enerji üretmek için dalgaların mekanik enerjisinden yararlanmaktır.
• Enerji Gelgit veya termal gradyan enerji: Yüzey suları ile deniz tabanı arasındaki akıntıların oluşturduğu sıcaklık farkından enerji elde eder; bu termal değişim sayesinde elektrik üretir.
• Gelgit enerjisi veya gelgit enerjisi: Nasıl çalıştığını zaten biliyoruz 🙂