12 Ưu điểm và nhược điểm của năng lượng thủy triều

Hôm nay, tài nguyên không tái tạo chiếm một phần lớn năng lượng chúng ta sử dụng. Điều này cuối cùng có nghĩa là những tài nguyên này cuối cùng sẽ cạn kiệt. Ngoài ra, một phần lớn năng lượng này góp phần đáng kể vào sự nóng lên toàn cầu bằng cách phát hành khí nhà kính vào bầu không khí.

Kết quả là, chúng tôi yêu cầu các nguồn năng lượng thay thế. Do đó, chúng ta nên suy nghĩ về những lợi thế và bất lợi của năng lượng thủy triều cũng như tầm quan trọng mở rộng của việc biến chuyển động của thủy triều thành năng lượng sạch.

Ngoài nhiên liệu hóa thạch, thế giới còn cung cấp cho chúng ta nhiều nguồn năng lượng tái tạo khác nhau mà chúng ta có thể sử dụng. Ngoài năng lượng thủy triều, điều này cũng có thể bao gồm các nguồn như gió và năng lượng mặt trời.

Năng lượng truyền thống có hệ lụy môi trường tai hại. Do đó, chúng ta cần các giải pháp lâu dài, đáng tin cậy và sản xuất năng lượng thủy triều dường như là một lựa chọn đầy hứa hẹn để đáp ứng các yêu cầu năng lượng trong tương lai của chúng ta.

Năng lượng thủy triều là gì?

Năng lượng thủy triều là một loại năng lượng tái tạo chuyển đổi năng lượng từ thủy triều và dòng chảy của đại dương thành điện năng có thể sử dụng được. Rào chắn thủy triều, máy tạo dòng thủy triều và cổng thủy triều là một vài ví dụ về các công nghệ khác nhau có thể được sử dụng để khai thác năng lượng thủy triều.

Tất cả nhiều loại nhà máy năng lượng thủy triều này đều sử dụng tua-bin thủy triều, vì vậy điều quan trọng là phải hiểu làm thế nào một tua-bin có thể khai thác động năng của thủy triều để tạo ra năng lượng.

Tương tự như cách tua-bin gió khai thác năng lượng gió, tua-bin thủy triều khai thác năng lượng thủy triều. Các cánh của tuabin được đẩy bởi dòng nước chảy khi thủy triều và dòng chảy dao động. Một máy phát điện được quay bởi tuabin, sau đó tạo ra năng lượng.

Ưu điểm và nhược điểm của năng lượng thủy triều

Năng lượng thủy triều có những ưu điểm và nhược điểm riêng, giống như bất kỳ dạng năng lượng nào khác. Dưới đây là những lợi ích và hạn chế chính của năng lượng thủy triều

Ưu điểm của Tnăng lượng bình thường

• BỀN VỮNG
• Không phát thải carbon
• Khả năng dự đoán cao
• Công suất đầu ra cao
• Sản xuất năng lượng ở tốc độ chậm
• Thiết bị bền

1. Bền vững

Năng lượng thủy triều là một nguồn năng lượng tái tạo, có nghĩa là nó không cạn kiệt khi được tiêu thụ. Do đó, bằng cách sử dụng năng lượng mà thủy triều tạo ra khi chúng thay đổi, bạn sẽ không làm giảm khả năng làm như vậy của thủy triều trong tương lai.

Chúng ta có thể liên tục sử dụng nguồn năng lượng tái tạo này để cung cấp năng lượng mà chúng ta yêu cầu, cho dù chúng ta đang sử dụng máy tạo dòng, dòng thủy triều và đập chắn, đầm phá thủy triều hay thậm chí là năng lượng thủy triều động.

Lực hấp dẫn của mặt trời và mặt trăng chi phối thủy triều sẽ không sớm biến mất. Năng lượng thủy triều là một nguồn tái tạo vì nó không đổi, trái ngược với nhiên liệu hóa thạch, thứ mà cuối cùng sẽ cạn kiệt.

2. Không phát thải carbon

Các nhà máy điện thủy triều cung cấp điện mà không tạo ra bất kỳ khí nhà kính nào, khiến chúng trở thành nguồn năng lượng tái tạo. Việc tìm kiếm các nguồn năng lượng không phát thải trở nên quan trọng hơn bao giờ hết vì chúng là một trong những tác nhân chính gây ra biến đổi khí hậu.

3. Khả năng dự đoán cao

Dòng chảy tại đường thủy triều rất dễ đoán. Do thủy triều lên và xuống thấp tuân theo các chu kỳ đã được thiết lập rõ ràng nên việc dự đoán thời điểm phát điện trong ngày sẽ đơn giản hơn. Kết quả là, chúng ta có thể thiết kế các hệ thống sử dụng hiệu quả các thủy triều này. Ví dụ, đặt các hệ thống năng lượng thủy triều ở nơi chúng ta sẽ quan sát được sản lượng năng lượng tốt nhất.

Do cường độ của thủy triều và dòng chảy có thể được dự đoán chính xác, nên việc biết được tua-bin sẽ tạo ra bao nhiêu năng lượng cũng trở nên đơn giản. Tuy nhiên, kích thước của hệ thống và công suất lắp đặt là khác nhau đáng kể.

Điều này là do tính nhất quán của thủy triều, điều mà đôi khi gió thiếu. Các nhà máy năng lượng thủy triều có thể sản xuất một lượng điện lớn, mặc dù kết quả là công nghệ hoạt động khác đi.

4. Công suất đầu ra cao

Các cơ sở năng lượng sử dụng thủy triều có thể tạo ra rất nhiều điện năng. Nước đặc hơn không khí hơn 800 lần, đây là một trong những nguyên nhân chính gây ra hiện tượng này. Điều này có nghĩa là so với một tuabin gió có cùng kích thước, một tuabin thủy triều sẽ tạo ra nhiều năng lượng hơn đáng kể.

Ngoài ra, do mật độ của nó, nước có thể cung cấp năng lượng cho tuabin ngay cả ở tốc độ thấp. Vì vậy, ngay cả trong điều kiện nước không hoàn hảo, tua-bin thủy triều có thể tạo ra lượng điện khổng lồ.

5. Sản xuất năng lượng với tốc độ chậm

Vì nước có tỷ trọng cao hơn không khí nên thủy triều vẫn có thể cung cấp năng lượng ngay cả khi nó di chuyển chậm hơn. So với các nguồn năng lượng như năng lượng gió, điều này làm cho nó khá hiệu quả. Ngoài ra, có khả năng một tuabin gió sẽ không tạo ra bất kỳ năng lượng nào vào một ngày không có gió.

6. Thiết bị bền

Các cơ sở năng lượng thủy triều có thể tồn tại lâu hơn rất nhiều so với các trang trại năng lượng mặt trời hoặc gió. Ngược lại, chúng có thể tồn tại lâu gấp XNUMX lần. Rào chắn thủy triều là công sự bê tông được bố trí dọc theo các cửa sông.

Tuổi thọ của những công trình này có thể lên tới 100 năm. La Rance ở Pháp là một minh họa tuyệt vời cho điều này. Nó bắt đầu hoạt động vào năm 1966 và vẫn hoạt động kể từ đó, sản xuất năng lượng sạch. So với thiết bị năng lượng mặt trời và năng lượng gió, thường kéo dài từ 20 đến 25 năm, đây là một điều tốt.

Ngoài ra, tùy thuộc vào hiệu quả, thiết bị có thể xuống cấp và cuối cùng trở nên lỗi thời. Vì vậy, về lâu dài, năng lượng thủy triều là một giải pháp thay thế tốt hơn từ quan điểm hiệu quả về chi phí.

Nhược điểm của năng lượng thủy triều

• Vị trí lắp đặt hạn chế
• Bảo trì và ăn mòn
• Đắt tiền
• Tác động đến môi trường
• Nhu cầu năng lượng

1. Vị trí lắp đặt hạn chế

Vị trí lắp đặt được đề xuất cho một nhà máy điện thủy triều phải đáp ứng một số tiêu chuẩn nghiêm ngặt trước khi có thể bắt đầu xây dựng. Chúng phải được đặt trên đường bờ biển, hạn chế các bang nằm dọc theo bờ biển làm địa điểm đặt trạm tiềm năng.

Một trang web phù hợp cũng phải đáp ứng các tiêu chí khác. Ví dụ, các địa điểm có chênh lệch độ cao giữa thủy triều cao và thấp đủ để chạy tua-bin, phải được chọn cho các nhà máy điện thủy triều.

Điều này hạn chế các địa điểm có thể xây dựng các nhà máy điện, gây khó khăn cho việc áp dụng năng lượng thủy triều nói chung. Năng lượng hiện đang khó khăn và tốn kém để cung cấp trên một khoảng cách lớn hơn. Điều này là do nhiều dòng thủy triều nhanh xảy ra gần các kênh vận chuyển và đôi khi ở quá xa lưới điện.

Đây là một trở ngại khác đối với việc sử dụng nguồn năng lượng này. Tuy nhiên, vẫn có hy vọng rằng công nghệ sẽ phát triển và các thiết bị năng lượng thủy triều sẽ có thể được lắp đặt ngoài khơi. Mặt khác, không giống như thủy điện, năng lượng thủy triều không gây ngập lụt trên đất liền.

2. Bảo trì và Ăn mòn

Máy móc có thể bị rỉ sét do sự di chuyển thường xuyên của nước và nước mặn. Do đó, các thiết bị của nhà máy điện thủy triều cần được bảo dưỡng định kỳ.

Các hệ thống cũng có thể đắt tiền vì vật liệu chống ăn mòn phải được sử dụng trong thiết kế của chúng. Sản xuất năng lượng thủy triều yêu cầu thiết bị có thể tồn tại khi tiếp xúc liên tục với nước, từ tua-bin đến hệ thống cáp.

Mục tiêu là làm cho các hệ thống năng lượng thủy triều trở nên đáng tin cậy và không cần bảo trì ở mức khả thi vì chúng đắt đỏ và khó vận hành. Mặc dù vậy, việc bảo trì vẫn cần thiết và việc xử lý bất kỳ thứ gì chìm dưới nước sẽ khó khăn hơn.

3. Đắt tiền

Chi phí ban đầu cao của năng lượng thủy triều là một trong những nhược điểm chính của nó. Vì nước có tỷ trọng cao hơn không khí nên tua-bin năng lượng thủy triều phải mạnh hơn nhiều so với tua-bin gió. Tùy thuộc vào công nghệ họ sử dụng, các nhà máy sản xuất điện thủy triều khác nhau có chi phí xây dựng khác nhau.

Rào chắn thủy triều, về cơ bản là đập có tường thấp, là vật liệu xây dựng chính của phần lớn các nhà máy điện thủy triều hiện đang được sử dụng. Do sự cần thiết phải lắp đặt một kết cấu bê tông lớn cũng như tua-bin, việc xây dựng đập thủy triều rất tốn kém.

Một trong những lý do chính khiến năng lượng thủy triều chậm bắt kịp là rào cản về chi phí.

4. Tác động đến môi trường

Năng lượng thủy triều không hoàn toàn có lợi cho môi trường, mặc dù nó có thể tái tạo. Hệ sinh thái trong khu vực lân cận có thể bị ảnh hưởng đáng kể bởi việc xây dựng các nhà máy tạo năng lượng thủy triều. Tua-bin thủy triều gặp vấn đề tương tự với sự va chạm của sinh vật biển giống như tua-bin gió đối với chim.

Bất kỳ loài sinh vật biển nào cố gắng bơi qua các cánh tuabin khi chúng quay đều tạo ra một nguy cơ thiệt hại thảm khốc hoặc tử vong. Ngoài ra, chúng còn gây nguy hiểm cho thảm thực vật thủy sinh bằng cách thay đổi cấu trúc của cửa sông thông qua những thay đổi trong quá trình lắng đọng phù sa. Tua bin thủy triều cũng tạo ra tiếng ồn dưới nước ở mức độ thấp gây bất lợi cho các sinh vật biển như hải cẩu.

Thậm chí gây hại nhiều hơn cho hệ sinh thái xung quanh là các rào chắn thủy triều. Chúng không chỉ dẫn đến những vấn đề tương tự như các tua-bin gây ra, mà chúng còn có tác động tương đương với tác động của các con đập. Rào cản thủy triều làm gián đoạn quá trình di cư của cá và dẫn đến lũ lụt làm thay đổi cảnh quan vĩnh viễn.

5. Nhu cầu năng lượng

Mặc dù năng lượng thủy triều tạo ra lượng điện có thể dự đoán được, nhưng nó không làm như vậy liên tục. Mặc dù đã biết chính xác thời điểm sản xuất điện của nhà máy điện thủy triều, nhưng cung và cầu năng lượng có thể không trùng khớp.

Ví dụ, điện thủy triều sẽ được tạo ra vào khoảng giữa trưa nếu thủy triều dâng cao vào thời điểm đó. Buổi sáng và buổi tối thường có mức tiêu thụ năng lượng cao nhất, thời điểm giữa ngày có nhu cầu thấp nhất.

Do đó, mặc dù sản xuất được toàn bộ lượng điện này nhưng nhà máy điện thủy triều sẽ không cần thiết. Để tối đa hóa việc sử dụng năng lượng mà nó tạo ra, năng lượng thủy triều sẽ cần được kết hợp với bộ lưu trữ pin.

Kết luận

Sử dụng năng lượng được tạo ra bằng cách dịch chuyển thủy triều và dòng hải lưu, năng lượng thủy triều chuyển đổi nó thành điện năng hữu ích. Rào chắn thủy triều, máy tạo dòng thủy triều và hàng rào thủy triều chỉ là một vài ví dụ về các công nghệ khác nhau có thể được sử dụng để khai thác năng lượng thủy triều.

Những lợi ích chính của năng lượng thủy triều là nó đáng tin cậy, không có carbon, có thể tái tạo và cung cấp một sản lượng điện lớn.

Những hạn chế chính của năng lượng thủy triều bao gồm thực tế là có ít địa điểm lắp đặt, đắt tiền, tua-bin có thể gây hại cho hệ sinh thái và sản lượng điện không phải lúc nào cũng đáp ứng nhu cầu năng lượng cao nhất.

Năng lượng thủy triều có tiềm năng vượt qua các nguồn năng lượng khác khi công nghệ năng lượng thủy triều và lưu trữ năng lượng phát triển.

Khuyến nghị

• 20 Sự Thật Về Thủy Điện Bạn Chưa Biết
  .
• Phương tiện chạy bằng hydro: Biết ưu và nhược điểm
  .
• Năng lượng thủy điện hoạt động như thế nào
  .
• Ưu điểm và nhược điểm của năng lượng địa nhiệt
  .
• Nhiên liệu sinh học hoạt động như thế nào? 10 bước sản xuất nhiên liệu sinh học